ब्रिगमैन लैब अध्ययन करती है कि कैसे न्यूरोडेवलपमेंटल अपमान और न्यूरोसाइकिएट्रिक बीमारी से व्यवहार में प्रतिकूल परिवर्तन होते हैं जो इन कमियों को दूर करने और परिणामों में सुधार करने के लक्ष्य के साथ जीवन की गुणवत्ता को कम करते हैं।
परंपरागत रूप से, कृंतकों के अध्ययन में ऐसे व्यवहारों का उपयोग किया जाता है जो उनकी शक्तियों (खुदाई, सूँघना, नेविगेट करना) पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हालाँकि इन दृष्टिकोणों से प्रचुर मात्रा में डेटा प्राप्त हुआ है, लेकिन वे मनुष्यों में संज्ञानात्मक कार्य को मापने के तरीके से काफी भिन्न हैं। प्रयोगशाला का एक प्रमुख लक्ष्य व्यवहार संबंधी परिणामों की जांच के लिए नए परीक्षण विकसित करना और मान्य करना है जो नैदानिक डेटा की तुलना में अधिक सीधे हो सकते हैं। 2001 की शुरुआत से मैंने स्क्रीन लर्निंग, मेमोरी और कार्यकारी नियंत्रण व्यवहार के लिए टचस्क्रीन दृष्टिकोण का उपयोग करके कार्यों को विकसित और परिष्कृत करने के लिए काम किया है। इस कार्य ने कार्यकारी फ़ंक्शन अनुसंधान में माउस की उपयोगिता स्थापित करने में मदद की और उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग के लिए टचस्क्रीन ऑपरेंट प्रतिमानों को व्यापक रूप से अपनाया गया। पिछले 10 वर्षों से मेरी प्रयोगशाला ने इन कार्यों के दौरान कॉर्टिकल न्यूरॉन्स और स्थानीय क्षेत्र की संभावनाओं की गतिविधि की विवो रिकॉर्डिंग को एकीकृत किया है। in vivo हमें यह बेहतर ढंग से समझने में मदद करने के लिए कि विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्र विशिष्ट व्यवहारों में कैसे मध्यस्थता करते हैं। अभी हाल ही में, हम चिकित्सीय लक्ष्य विकास में कृंतक व्यवहार संबंधी डेटा की उपयोगिता का परीक्षण करने के लिए कृंतकों और मनुष्यों दोनों में विशिष्ट व्यवहार से जुड़ी तंत्रिका गतिविधि की तुलना करने के लिए एक बहु-विश्वविद्यालय अध्ययन में शामिल हुए हैं।
कॉर्टिकल फ़ंक्शन और इसके अंतर्गत आने वाली कार्यकारी नियंत्रण प्रक्रियाओं पर अल्कोहल का प्रभाव एक गंभीर मुद्दा है क्योंकि इन प्रमुख प्रक्रियाओं के नुकसान से जीवन की गुणवत्ता में बड़ी गिरावट आ सकती है। यद्यपि स्थानिक और कुछ हद तक संचालक कार्यों पर विकासात्मक या वयस्क जोखिम के प्रभाव को अच्छी तरह से प्रलेखित किया गया है, कुछ अध्ययनों ने एक्सपोज़र के बाद सर्किट स्तर में परिवर्तनों को पार्स करने के लिए न्यूरोनल फ़ंक्शन के ऑनलाइन माप का उपयोग किया है। तकनीकों का उपयोग करना vivo में रिकॉर्डिंग तकनीक, ब्रिगमैन लैब में और भी अधिक मध्यम प्रसवपूर्व एक्सपोज़र व्यवहारिक लचीलेपन को ख़राब करने और कॉर्टिकल फायरिंग और भर्ती को बदलने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा, पीएई ने व्यवहारिक लचीलेपन के लिए आवश्यक कॉर्टिको-स्ट्राइटल समन्वय को विकृत कर दिया। हाल ही में, हमने दिखाया है कि पीएई प्रारंभिक वयस्कता में अन्यथा EtOH-संयम में बहाली व्यवहार और दृश्य-स्थानिक भेदभाव को भी बदल देता है। दिलचस्प बात यह है कि हमने यह भी दिखाया है कि प्रारंभिक जीवन का माहौल इन मॉडलों में परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है।
कॉर्टेक्स, हिप्पोकैम्पस और स्ट्रिएटम में विशिष्ट एनएमडीएआर उपप्रकारों का नुकसान सीखने और सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी दोनों को बदल सकता है। होम्स लैब में किए गए मूलभूत अध्ययनों के आधार पर, मेरी लैब ने फोरब्रेन वाइड और कंडीशनल नॉक-आउट मॉडल और फार्माकोलॉजिकल निष्क्रियता का उपयोग करके एनएमडीएआर युक्त ग्लूएन2ए और ग्लूएन2बी की भूमिका की जांच की है। हमने दिखाया है कि मस्तिष्क-व्यापी ग्लूएन2ए की हानि सेट-शिफ्टिंग कार्य में सरल सीखने और लचीलेपन को बाधित करती है। इसके अलावा, हमने दिखाया कि कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस में ग्लूएन2बी की हानि भेदभावपूर्ण सीखने से बचाती है लेकिन उचित नियमों को सीखने और उन नियमों को नई समस्याओं पर लागू करने की क्षमता को ख़राब कर देती है। हाल के अध्ययनों में ग्लूएन2बी नॉक-आउट चूहों को इसके साथ जोड़ा गया है vivo में व्यवहार के दौरान रिकॉर्डिंग यह दिखाने के लिए कि सबयूनिट की हानि कॉर्टिकल और स्ट्रैटल गतिविधि दोनों को बदल देती है, और क्षेत्र कैसे संचार करते हैं। इस निष्कर्ष को देखते हुए कि प्रसव पूर्व शराब के संपर्क जैसे विकासात्मक अपमान एनएमडीएआर सबयूनिट अभिव्यक्ति को बदल देते हैं, हम वर्तमान में जांच कर रहे हैं कि क्या यह अभिव्यक्ति कुशल सीखने और स्थानांतरण में मध्यस्थता कर सकती है।
कार्यकारी कार्य में हानि कई न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों की एक सामान्य विशेषता है। वास्तव में, नकारात्मक या सकारात्मक लक्षणों की तुलना में संज्ञानात्मक घाटे का सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों के जीवन की गुणवत्ता पर अधिक नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। सिज़ोफ्रेनिया के प्रीक्लिनिकल मॉडल ने दिखाया है कि कैसे विशिष्ट प्रणालियों के नुकसान के कारण अनुवाद संबंधी कार्यों में व्यवहार संबंधी हानि हुई। पहले, मैंने दिखाया था कि अग्रमस्तिष्क में जीएबीएर्जिक फ़ंक्शन का नुकसान ध्यान को बदलने और रिवर्सल लर्निंग को ख़राब करने के लिए पर्याप्त था, जबकि क्रोनिक फ़ाइसाइक्लिडीन ने सामाजिक जांच के उपायों को बदल दिया, लेकिन सीखने और रिवर्सल को बचा लिया। हाल ही में, ब्रिगमैन लैब ने यूएनएम में मेलिओस लैब के सहयोग से उस नॉकडाउन को दिखाया है सर्किलहोमर1ए, फ्रंटल कॉर्टेक्स में व्यक्त एक न्यूरोनल-समृद्ध सर्कैना, हमारे टचस्क्रीन दृश्य भेदभाव कार्य पर उलटफेर करने के लिए पर्याप्त था। महत्वपूर्ण बात यह है कि मेलिओस प्रयोगशाला ने भी यह दिखाया सर्किलहोमर1ए सिज़ोफ्रेनिया और बाइपोलर डिसऑर्डर के रोगियों में पीएफसी ऊतक के पोस्टमॉर्टम नमूनों में काफी कमी आई थी। वर्तमान में चल रहे सहयोगात्मक अध्ययन इस तंत्र की जांच कर रहे हैं कि परिपत्र माइक्रोआरएनए में परिवर्तन कैसे व्यवहार को ख़राब कर सकते हैं।