Франк Верблин

Фрэнк Верблин — профессор аспирантуры отделения нейробиологии Калифорнийского университета в Беркли . [1]

Образование

Верблин получил докторскую степень в Университете Джонса Хопкинса, обучаясь у профессора Джона Доулинга . Он был стипендиатом Гуггенхайма [2] и известен тем, что открыл функциональные и морфологические свойства основных типов нервных клеток сетчатки, лежащих в основе обработки зрительной информации в сетчатке , а также разработал препарат среза сетчатки, который теперь повсеместно используется исследователями сетчатки.

Карьера

В 1969 году Верблин и Доулинг опубликовали свои основополагающие исследования свойств электрофизиологического ответа всех основных типов нейронов в сетчатке позвоночных. [3] В этой статье впервые были описаны связи между всеми основными типами нейронов сетчатки и показано, как взаимодействия между этими нейронами создают визуальный код, который отправляется через зрительный нерв в мозг. Чтобы достичь этого, авторы объединили информацию об электрических ответах нейронов с анатомической связью, обнаруженной с помощью электронной микроскопической идентификации нейронных путей. Микропипетка, используемая для записи с каждой клетки, содержала краситель, так что каждая физиологически идентифицированная клетка могла также быть морфологически охарактеризована в слоях сетчатки. В 1978 году Верблин опубликовал первое исследование изолированного препарата среза сетчатки. Верблин изобрел и разработал умную процедуру среза, которая позволяла быстрее и проще получить доступ ко всем нейронам в различных слоях сетчатки, при этом оставляя клетки в значительной степени нетронутыми с их поддерживающей матрицей, синаптическими связями и электрическими соединениями. [4] Это позволило исследователю впервые нацелиться на определенные нейроны в сетчатке для электрической регистрации. Однако, поскольку ретинальный срез был изолирован от поддерживающего ретинального пигментного эпителия (PE), который обеспечивает световые реакции фоторецепторов , вызванные светом реакции не были зарегистрированы до тех пор, пока ретинальные срезы не были построены с все еще прикрепленным PE. [5] Таким образом, запись всей клетки амакриновых нейронов в сетчатке саламандры позволила впервые измерить вызванные светом возбуждающие постсинаптические токи (EPSCs), а также их вызванные светом спайковые потенциалы и потенциал-зависимые токи. Новая техника срезов позволила впервые охарактеризовать нейрон по его естественному стимулу (свету), а затем полностью охарактеризовать его морфологическую , гистологическую, электрофизиологическую (EPSCs, потенциал-зависимые токи, а также градуированные и спайковые потенциалы) и химическую идентичность. [6] Новая светочувствительная методология срезов также впервые позволила идентифицировать и охарактеризовать интерплексиформные клетки, [7] а также устойчивые и транзиторные амакриновые нейроны. [8] Была достигнута точная локализация синаптических входов в клетку и локализация функциональных рецепторов в клетке. [9] Метод срезов стал стандартом для исследований сетчатки и был разработан для других животных с гораздо меньшими нейронами, включая данио-рерио [10]и крыса. [11] Затем Верблин использовал эти данные для построения элегантных моделей обработки визуальной информации в различных слоях сетчатки. [12]

В 1990 году Верблин был удостоен премии Фриденвальда от организации ARVO. В 2017 году Верблин получил премию Пепоузе в области науки о зрении от Университета Брандейса . [13]

Werblin также является изобретателем Visionize — устройства/программного обеспечения, которое использует смартфон для перераспределения визуального мира, чтобы помочь пациентам с низким зрением восстановить зрительную функцию. Благодаря этой обретенной возможности пациенты, которые были функционально слепы, снова обретают зрение и возвращаются в мир зрячих, узнавая лица, совершая покупки в супермаркетах, посещая театр и спортивные мероприятия.. [14]

Werblin также является соучредителем, главным научным сотрудником IrisVision, более продвинутого технологического устройства, которое соединяет врачей с пациентами удаленно через портативную лабораторию зрения, которая находится в доме пациента и управляется удаленно врачом. Клиники могут обслуживать пациентов. [15]

Избранные публикации

  • Лин, Ли-Джу; Ву, Чунг-Ю; Роска, Ботонд; Верблин, Франк; Балья, Дэвид; Роска, Тамас (2007). «Нейроморфный чип, имитирующий набор активных транзиторных ганглиозных клеток в сетчатке кроликов». IEEE Sensors Journal . 7 (9): 1248– 1261. doi :10.1109/JSEN.2007.901194. ISSN  1530-437X.
  • Баля, Д.; Роска, Б.; Немет, Э.; Роска, Т.; Верблин, Ф. (2000). «Качественная модель-структура для пространственно-временных эффектов в сетчатке позвоночных». Труды 6-го Международного семинара IEEE 2000 года по клеточным нейронным сетям и их приложениям . IEEE: 165– 170. doi :10.1109/CNNA.2000.876839. ISBN 978-0-7803-6344-1.
  • Zarandy, A.; Orzo, L.; Grawes, E.; Werblin, F. (1999). «Модели на основе CNN для цветного зрения и визуальных иллюзий». Труды IEEE по схемам и системам I: Фундаментальная теория и приложения . 46 (2): 229– 238. doi :10.1109/81.747190.

Ссылки

  1. ^ «Лаборатория Верблина».
  2. ^ "Фонд Джона Саймона Гуггенхайма - Фрэнк Саймон Верблин" .
  3. ^ Werblin, Frank (1969). «Организация сетчатки глаза грязевого щенка, Necturus maculosus. II. Внутриклеточная запись». Журнал нейрофизиологии . 32 (3): 339–355 . doi :10.1152/jn.1969.32.3.339. PMID  4306897.
  4. ^ Werblin, Frank (1978). «Передача вдоль и между палочками в сетчатке тигровой саламандры». Журнал физиологии . 280 : 449–470 . doi :10.1113/jphysiol.1978.sp012394. PMC 1282669. PMID  211229 . 
  5. ^ Магуайр, Грег (1989). «Взаимодействия амакриновых клеток, лежащие в основе реакции на изменение сетчатки тигровой саламандры». Журнал нейронауки . 9 (2): 726–735 . doi : 10.1523/jneurosci.09-02-00726.1989 . PMC 6569802. PMID  2918384 . 
  6. ^ Магуайр, Грег (1989). «Модуляция рецептора гамма-аминобутирата типа B тока кальциевого канала L-типа на биполярных клеточных терминалах сетчатки тигровой саламандры». Труды Национальной академии наук . 86 (24): 10144– 10147. Bibcode : 1989PNAS...8610144M. doi : 10.1073 /pnas.86.24.10144 . PMC 298663. PMID  2557620. 
  7. ^ Магуайр, Грег (1990). «Синаптические и потенциалзависимые токи в интерплексиформных клетках сетчатки тигровой саламандры». Журнал общей физиологии . 95 (4): 755–770 . doi :10.1085/jgp.95.4.755. PMC 2216332. PMID 2159975  . 
  8. ^ Магуайр, Грег (1999). «Быстрая десенсибилизация преобразует длительное высвобождение глутамата в транзиторный EPSC в ленточных синапсах между биполярными и амакриновыми клетками сетчатки». European Journal of Physiology . 11 (1): 353–362 . doi :10.1046/j.1460-9568.1999.00439.x. PMID  9987038. S2CID  11766312.
  9. ^ Магуайр, Грег (1999). «Пространственная гетерогенность и функция потенциал- и лиганд-управляемых ионных каналов в ретинальных амакриновых нейронах». Труды Королевского общества B. 266 ( 1423): 987– 992. doi :10.1098/rspb.1999.0734. PMC 1689933. PMID  10380682 . 
  10. ^ Connaughton, Vicki (1988). «Дифференциальная экспрессия потенциалзависимых токов K+ и Ca2+ в биполярных клетках в срезе сетчатки данио-рерио». European Journal of Neuroscience . 10 (4): 1350– 1362. doi :10.1046/j.1460-9568.1998.00152.x. PMID  9749789. S2CID  1775687.
  11. ^ Сассоэ-Погнетто, М. (1996). «Синаптическая организация органотипической культуры срезов сетчатки млекопитающих». Visual Neuroscience . 13 (4): 759– 771. doi :10.1017/s0952523800008634. PMID  8870231.
  12. ^ Werblin, Frank (2011). «Гиперконтур сетчатки: повторяющийся синаптический интерактивный мотив, лежащий в основе зрительной функции». Journal of Physiology . 589 (15): 3691– 3702. doi : 10.1113/jphysiol.2011.210617. PMC 3171878. PMID  21669978 . 
  13. ^ "Ведущий исследователь сетчатки глаза получит восьмую ежегодную премию Pepose Award в области наук о зрении | Все новости | Новости и события | Выпускники и друзья Брандейского университета | Университет Брандейса". alumni.brandeis.edu . Получено 08.02.2020 .
  14. ↑ Лиен, Трейси (19 марта 2016 г.). «Cutting Edge Vision использует гарнитуры виртуальной реальности, чтобы помочь людям с плохим зрением». LA Times .
  15. ^ Лиен, Трейси (14 июля 2020 г.). «Технологии сокращают разрыв в зрении». The New York Times .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Frank_Werblin&oldid=1264880651"