Come mostrato nella Figura 4 di Bearer, "Effetti a breve e lungo termine della cocaina sul cervello" 1R01DA055184-01A1. L'attività cumulativa mappata nel cervello di un topo che si comporta normalmente nell'arco di 24 ore mostra il segnale nel bulbo olfattivo, nell'ippocampo, nell'amigdala, nel nucleo accumbens, nell'area tegmentale ventrale e nelle regioni del cervelletto (n = 12, T = 5.7, p = da 0.01 a 0.001 FDR; blu, basso; rosso, alto).
I topi selvatici dopo un'esperienza naturalistica spaventosa, come lo stress da predatore, mostrano proiezioni alterate dalla corteccia prefrontale mediale (mPFC) come tracciate dalla risonanza magnetica con manganese (MEMRI). Le proiezioni da mPFC senza un'esperienza di paura (blu) vanno al rafe dorsale (DR e altri nuclei del rafe e amigdala basolaterale (BLA) e si spostano in altre regioni dopo un'esperienza di paura (rosso), grigio periaquaduttale (PAG) e ipotalamo. Immagini raccolte a 24 ore dopo l'iniezione di Mn(II) in mPFC sono state spogliate del cranio, normalizzate e allineate, quindi è stata eseguita la mappatura parametrica statistica (SPM) Fette di mappe 3D (n = 24, p <0.01 FDR, blu, senza stress; rosso, 3 settimane dopo lo stress) sono sovrapposti a un'immagine anatomica RM in scala di grigi. Ingrandimento maggiore mostrato nei pannelli di destra. Come mostrato nella Figura 8 di Bearer, "Effetti a breve e lungo termine della cocaina sul cervello" 1R01DA055184-01A1.
L'interesse di Elaine Bearer per il cervello, la mente e i loro disturbi l'ha spinta nelle scienze biomediche. Usa molte diverse tecnologie di imaging, insieme alla genetica molecolare e alla modellazione computazionale, per studiare la dinamica dei circuiti in salute e negli stati di malattia. Bearer ha ricevuto i premi Distinguished Alumni da entrambe le sue alma mater, Manhattan School of Music (2019) e University of California, San Francisco (2020). Ha ricevuto una cattedra onoraria dall'Accademia di Strømstad in Svezia (2021). È membro eletto dell'AAAS e del College of American Pathologists.
La ricerca di Bearer è iniziata con la scoperta dei minimi dettagli della dinamica della membrana nel rilascio del trasmettitore sinaptico. Ha sviluppato etichette di imaging per lipidi anionici e ha effettuato le prime osservazioni di zattere lipidiche di membrana. Successivamente, in qualità di borsista post-dottorato presso il Center Medicale Universitaire con Lelio Orci, presso la Fondazione nazionale svizzera per la scienza scientifica, ha sviluppato la microscopia elettronica ad incisione profonda a congelamento rapido per definire la struttura dei diaframmi fenestrali endoteliali, la porta tra il tessuto e il sangue. La biochimica delle proteine di Bearer con Bruce M. Alberts dell'UCSF alla ricerca di modulatori del filamento di actina che regolano la dinamica della membrana ha identificato 110 proteine che guidano la formazione del filamento dalle piastrine del sangue umano.
Dopo essersi trasferita dalla UCSF alla Brown University e aver fondato il proprio laboratorio, Bearer ha mappato il gene per una di queste proteine scoperte di recente, kaptina/2E4, sul cromosoma umano 19, per la quale ha contribuito con le sequenze umane e di topo. Queste scoperte hanno mostrato che le mutazioni in una regione del promotore portano a malattie ereditarie, in questo caso la sordità ad esordio nell'adulto (DFNA4). Lavorando in estate al Marine Biological Laboratory di Woods Hole, MA, Bearer ha utilizzato il virus dell'herpes simplex come strumento e l'assone gigante del calamaro come modello sperimentale per scoprire che la proteina precursore dell'amiloide (APP), il componente principale delle placche di Alzheimer, reclutava motori citoscheletrici al carico intracellulare per il trasporto. Questi studi sulla meccanica del trasporto assonale endogeno sono alla base del suo lavoro nel tracciare proiezioni neuronali a livello cerebrale con la risonanza magnetica.
Nel 2004, come Moore Distinguished Scholar durante un anno sabbatico da Brown al California Institute of Technology, Bearer ha lavorato con il chimico fisico, Russell E. Jacobs, per aprire la strada alla risonanza magnetica potenziata con manganese per testimoniare le proiezioni neuronali e l'attività nel tempo in modelli murini viventi per disturbi neuropsichiatrici umani.
Più di recente, utilizzando questa tecnica di imaging emergente insieme a paradigmi comportamentali e animali transgenici, il laboratorio Bearer ha scoperto e riportato l'effetto della paura naturalistica sull'attività neurale a livello cerebrale e su come i modelli di attività passano agli stati di ansia nel tempo. Ora il team di Bearer sta esplorando come le avversità della vita precoce renda il cervello vulnerabile ai disturbi mentali e da uso di sostanze e come le esperienze alterino la connettività del proencefalo.
Bearer è una compositrice di musica seria che riflette sulle implicazioni delle sue scoperte scientifiche su come la musica evoca emozioni.
https://en.wikipedia.org/wiki/Elaine_Bearer
Premio Distinguished Alumni della Manhattan School of Music (maggio 2019)
Strømstad Academy, La neuroscienza dell'emozione da una prospettiva musicale
Il neuropatologo combina la composizione musicale con la ricerca sul cervello Ascolta su KUNM
Uselman, Medina, Gray, Jacobs e Bearer. Questa rassegna completa di MEMRI presenta: le proprietà chimiche e fisiche di Mn (II); considerazioni per un dosaggio sicuro; prospettive sui parametri di scansione; discussioni sui meccanismi biologici di proiezione e mappatura dell'attività neurale; contributi ceduti da MEMRI; procedure per l'elaborazione delle immagini; strategie per l'analisi computazionale; e si conclude con osservazioni per direzioni future. Questo documento fornisce una risorsa per guidare gli investigatori nell'applicazione di MEMRI a problemi neurobiologici critici.-enhanced_magnetic_resonance_imaging_of_neural_projections_and_activity
MEMRI longitudinale consente l'imaging dell'attività a livello cerebrale mentre si evolve; L'attività a livello cerebrale passa dalla paura all'ansia, corrispondente al comportamento; La mappatura parametrica statistica (SPM) e l'allineamento delle mappe al nostro nuovo atlante InVivo consente la quantificazione segmentata dei voxel attivati lungo la linea temporale esperienziale, prima e in momenti successivi dopo la paura naturalistica. Vengono riportate le transizioni da un modello basale a un modello provocato dalla paura a uno simile all'ansia e vengono studiati i loro meccanismi biologici; Un equilibrio dinamico di attività in tutto il cervello differisce negli stati di paura rispetto a quelli di ansia.
"Evoluzione dell'attività a livello cerebrale nel topo sveglio dopo una paura acuta mediante risonanza magnetica longitudinale potenziata con manganese". Uselman, Barto, Jacobs e Bearer. Neuroimmagine https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116975
Dopo aver scoperto il ruolo dell'APP nel trasporto assonale, il team Bearer ha continuato a determinare l'effetto delle mutazioni dominanti nell'APP sul trasporto utilizzando MEMRI. Questi studi rivelano un effetto combinato dell'invecchiamento e dell'espressione dell'APP mutante, con difetti più gravi nei mutanti dell'invecchiamento e difetti di trasporto più lievi, difficili da rilevare, nei topi giovani (di 6 mesi), proprio come prevede la condizione umana. Utilizzando un doppio transgenico che consentiva l'espressione condizionale di un transgenico APP mutato svedese-indiana, il gruppo di Bearer ha dimostrato che il trasporto potrebbe essere influenzato entro due settimane dall'attivazione o dalla disattivazione dell'espressione. Il lavoro futuro esamina i ruoli combinati del carico di herpesvirus e del QTL nei geni autofagici sul deterioramento cognitivo e sulla patologia di Alzheimer utilizzando campioni post mortem delle banche del cervello di Alzheimer.
Inoltre, Bearer ha una collaborazione di lunga data con un team di neurochirurghi, ingegneri chimici e biologi computazionali per sviluppare metodi per modellare i processi biologici del glioblastoma utilizzando i primi principi della fisica con valori basati su campioni neuropatologici. Utilizzando materiale patologico d'archivio, Bearer, Frieboes e Cristini hanno sperimentato una serie di modelli matematici che descrivono il comportamento del tumore e predicono i risultati del trattamento da test diagnostici standard. Il portatore accetta consulenze.
Bearer partecipa anche a una clinica medica in Guatemala e ricopre incarichi secondari in Neurochirurgia e nel Dipartimento di Musica dell'UNM. Insegna a studenti di medicina e corsi di laurea e fa parte di comitati direttivi e curriculari. Insegna composizione musicale presso il Dipartimento di Musica dell'UNM.
Bearer ha iniziato a comporre all'età di 6 anni, con l'esecuzione di alcune delle sue composizioni in recital studenteschi all'età di 9 anni. Durante gli anni scolastici, ha studiato per la prima volta violino e pianoforte. Si è poi trasferita alla viola e al corno francese, ha suonato nelle orchestre della comunità locale e ha studiato con la facoltà di recitazione alla Juilliard School di Manhattan. Ancora adolescente, Bearer si recò in Francia per studiare con Nadia Boulanger, prima a Fontainebleau e poi a Parigi. Ha conseguito un Bachelor's of Music presso la Manhattan School in Theory and Composition, e poi un Master's of Art in Musicology presso la New York University. In seguito, ha lasciato New York per San Francisco per una cattedra di assistente di ruolo in Musica al Lone Mountain College. Le sue composizioni sono eseguite a livello internazionale in Svezia, Norvegia, Parigi e Ginevra, così come negli Stati Uniti, localmente ad Albuquerque e Santa Fe, NM; Provvidenza, RI; New York; New Jersey; San Francisco e Los Angeles, California, così come molti altri luoghi.
Caricato con una grande curiosità su come la musica ha un impatto sul cervello, Bearer ha intrapreso un'odissea nel regno delle neuroscienze, iniziando alla Stanford University in biologia umana con Don Kennedy. In un anno, Bearer divenne assistente didattico di Kennedy mentre continuava a insegnare al Conservatorio di San Francisco. Si è poi unita al laboratorio di neurobiologia di John Nicholl presso lo Stanford Medical Center, dove ha stretto amicizie durature e appreso l'elettrofisiologia. Decidendo che un dottorato di ricerca in neuroscienze sarebbe stato troppo ristretto, ha fatto domanda ed è stata accettata al programma di formazione per scienziati medici MD-PhD appena fondato presso l'Università della California, a San Francisco. Maggiori informazioni sulla sua carriera scientifica di successo e produttiva possono essere trovate nel curriculum di scienze biomediche pubblicato sul suo sito web della facoltà di patologia dell'UNM.
Nonostante i rigori e l'intensità di una carriera combinata MD-PhD, Bearer continua a comporre. Un elenco completo delle sue composizioni è pubblicato nel suo CV musicale separato. Mentre era alla Brown University dal 1991 al 2001, ha ricoperto un incarico secondario nel Dipartimento di Musica insegnando composizione e ora ricopre un incarico secondario nel Dipartimento di Musica dell'UNM, dove può accettare uno studente all'anno per studiare composizione.
La ricerca di Bearer sulle basi biologiche del cervello e delle malattie neurologiche è unita al suo profondo interesse per la mente. È spesso invitata a tenere conferenze pubbliche su Music-Mind, alcune delle quali possono essere trovate su siti web come Vimeo e YouTube. La musica di Bearer è seria con una prospettiva storica e un nuovo uso del suono e dello spazio. Le sue collaborazioni con la coreografa Colleen Cavanaugh sono cariche di suoni ingegnerizzati elettronicamente, mentre la sua Maddalena Passion per voci e orchestra è interamente acustica. Tiger, composto per la performance di Pasadena ProMusica al Science and Art Festival, include proiezioni di luce interattive dal vivo progettate da John Carpenter, un videoartista e architetto di Los Angeles. Il suo quartetto d'archi più recente è stato eseguito in Svezia nell'autunno 2021.
Bearer ha insegnato per 18 anni alla facoltà di medicina e ai corsi di laurea presso la Brown University. Nella Warren Alpert Medical School della Brown University, è stata direttrice di corsi semestrali in Patologia Sistemica per i quali ha ricevuto numerosi premi Dean per l'eccellenza nell'insegnamento medico, nonché docente per altri corsi di facoltà di medicina. Ha ospitato oltre 70 studenti universitari, laureati e tirocinanti post-dottorato nel suo laboratorio, alcuni dei quali ora hanno i propri incarichi di facoltà altrove. Il suo impegno per l'istruzione è esemplificato nel servizio in numerosi comitati educativi, sia a livello locale che nazionale, e presidente del Comitato per l'istruzione per la National American Society for Investigative Pathology eletta segretario per la sezione degli educatori medici universitari dell'Association of Pathology Chairs. Alla Brown ha fatto parte del Medical Curriculum Committee, partecipando a due cicli di riforma del curriculum verso le competenze e l'integrazione. È stata anche membro eletto del comitato per il curriculum medico presso l'UNM, nonché membro dei comitati direttivi per il programma di laurea e il programma MD-PhD.
Elaine L. Bearer, dottore in medicina, PhD
Professore della famiglia Harvey e vicepresidente per la ricerca
Dipartimento di Patologia
UNM Scuola di Medicina
BMSBrm 333B, MSC 08-4640
915 Camino de Salud NE
1 Università del Nuovo Messico
Albuquerque, Nuovo Messico 87131-0001