pikkuaivojen normaalit toiminnot ja niiden sairaudet ovat olleet keskiössä yli 45 vuotta kestäneellä akateemisella urallani – sekä potilaiden kliinisessä hoidossa että kliinisessä ja kokeellisessa tutkimuksessa. Yli 85 julkaisuni otsikko on sana pikkuaivot, tai pikkuaivot on keskeinen ongelmia käsitellään julkaisussa (Katso muut tiedostot 1 ja 2). Useimmat näistä julkaisuista korostavat jotain pikkuaivojen suhdetta silmien liikkeiden säätelyyn, mukaan lukien kaikki sen alatyypit, vestibulaarinen, saccade, pursuit ja vergence. Pikkuaivopotilaiden häiriintyneestä silmän motorisesta säätelystä johtuvat näköoireet ovat usein erittäin invalidisoivia ja elämää muuttavia, esimerkiksi silmän kohdistusvirheestä johtuva Kaksoiskuva ja nystagmuksesta tai muusta ei-toivotusta silmän värähtelystä johtuva oskillopsia. Tämä on ollut yksi syy siihen, että olen monien vuosien ajan jatkuvasti keskittynyt tähän suhteellisen pieneen, mutta tärkeään aivojen osaan. Oma etuja pikkuaivojen seurasi sarjan epifanies, perustuu ihmisiin-potilaat, lääkärit ja tutkijat – joiden kanssa tulin yhteyttä; on kertaa; ja sattuman ja onni. Joka askeleella saavutin ”käännekohdan”, joka työnsi minut uuteen suuntaan tai tiettyyn henkilöön, josta tuli vaikutusvaltainen mentori, kollega tai harjoittelija. Tässä olen kerrata joitakin tämän tarinan ja perustuu kokemukseeni ehdottaa joitakin ”vinkkejä” menestykseen (Taulukko 1), joka toivottavasti auttaa niitä varhain uransa, kun he tekevät päätöksiä siitä, miten heidän akateeminen elämä on kehittyä.

miksi valitsin neurotieteen

”pidä silmällä jotain uutta ja jännittävää opiskeltavaa”. Vuonna 1965 aloitin lääketieteellisen kurssin Johns Hopkinsissa neuroanatomiassa, ja innostuin heti aivoista ja ihastelin niiden erinomaista yhteyttä. Myöhemmin samana vuonna sain seurata professori Vernon Mountcastlen, fysiologian professorin ja arvostetun neurofysiologin, erityisesti hänen löydettyään somatosensorisen aivokuoren pylväsarkkitehtuurin, tekevän kokeita laboratoriossaan. Hän tallensi koe-eläinten yksittäisten hermosyiden toimintaa vastauksena erilaisiin aistiärsykkeisiin. Kyky ”nähdä”, miten aivojen hermotoiminta koodaa kokemuksia ulkomaailmasta, oli minulle oivallus ja lisäsi kiinnostustani uraan neurotieteen parissa. Vuonna 1966, ensimmäisen opiskeluvuoteni jälkeen, valitsin kesävalinnan anatomian osaston puheenjohtajan, professori David Bodianin kanssa, joka tunnetaan polion patogeneesiä koskevista tutkimuksistaan, jotka mahdollistivat poliorokotteen kehittämisen. Hän kehitti myös” Bodian ” – hopeatahran neuroanatomisten osien hermosyiden ja hermopäätteiden tunnistamiseen. Tuona kesänä vietimme monta tuntia yhdessä mikroskoopilla, tutkimme kohdunkaulan ylempää selkäytintä yrittäen tulkita propriospinaalisia reittejä. Kuinka usein osastotuolilla on nykyään edes vähän aikaa, saati lähes päivittäisiä istuntoja, viettää ensimmäisen vuoden lääketieteen opiskelijan kanssa valinnaisaineessa laboratoriossa? Ihastukseni aivojen anatomiseen ja fysiologiseen organisaatioon jatkui koko lääketieteellisen ajan niin, että omalla ajallamme luokkatoverini Tom Woolsey, joka oli samanlaisessa anatomisessa ”ekstaasissa”, ja minä leikkelin ällöttävän aivonäytteen. Yritimme kuvitella kolmiulotteisesti aivojen nestemäisten tilojen ja halkeamien monimutkaiset suhteet. Tom saavutti lopulta huomattavaa mainetta löydettyään vielä lääketieteen opiskelijana rotan aivokuoressa olevien viiksien (vibrissa) projisointien” tynnyri ” – organisaation.

miksi valitsin neurologian

kun tuli aika valita kliininen erikoisala, neurologia oli luonnollinen valinta. Jälleen kokemus (toinen kesän valinnaisaine, tällä kertaa Mayo-klinikalla neurologiassa vuonna 1968) ja altistuminen joillekin kliinisen neurologian jättiläisille (Tri Frank Howard myasthenia gravis Famesta ja Tri Thomas Kearns ja Robert Hollenhorst neuroftalmolgisesta kuuluisuudesta) tekivät neurologiasta väistämättömän päätöksen. Mielenkiintoni pikkuaivoja kohtaan heräsi myös Mayo-klinikalla, kun erästä minulle määrättyä potilasta arvioitiin kroonisen pikkuaivojen ataksian vuoksi. Minua pyydettiin etsimään klassinen paperi pikkuaivojen rappeuma alkoholistit Maurice Victor ja kollegat otsikolla ”a restricted form of cerebellar cortical degeneration at alcoholics”, joka oli 109 sivua pitkä . Tunnustan, etten lukenut tätä paperia alusta loppuun, mutta kyky korreloida toimintaa ja anatomiaa kliinisen tutkimuksen ja myöhemmän patologian avulla oli ”käännekohta”, joka työnsi minua kohti neurologiaa ja lopulta pikkuaivoja. Tämä kokemus korosti minulle myös lääketieteellisen kirjallisuuden lukemisen ja tuntemisen tärkeyttä. ”Tiedä, mutta ei välttämättä hyväksy sitä, mitä menneisyydessä on sanottu, kirjoitettu ja saatu aikaan.”

miksi valitsin neuroftalmologian

kaikki Mayo-klinikalla kesän valinnaisohjelmaan käyneet lääketieteen opiskelijat joutuivat ottamaan viikon neuroftalmologian. Tuolloin törmäsin klassiseen oppikirjaan,” the Neurology of the ocular Muscles”, jonka on kirjoittanut David Cogan, arvostettu neuroftalmologi ja silmätautiopin puheenjohtaja Harvard Medical Schoolissa. Noin 6 vuotta myöhemmin, vuosina 1974-75, kun palvelin Kansanterveyslaitoksessa Bethesdassa, pieni koppini oli sattumalta Tri Coganin toimiston vieressä. Hän oli siirtynyt National Eye Institute Bethesdassa jäätyään eläkkeelle Harvardista. Tohtori Cogan otti minut siipiensä suojaan ja lähetti minut ensimmäiseen kansainväliseen konferenssiini (Tukholmassa 1975) yksinkertaisesti tarkkailijaksi, koska hän ajatteli sen olevan ”hyväksi minulle”. Toinen merkittävä henkilö, joka herätti kiinnostukseni neuroftalmologiaan, oli Johns Hopkinsin tohtori Frank Walsh. Hopkinsin neurologian apulaislääkärinä (1970-1973) osallistuin tohtori Walshin lauantaiaamun neuroftalmologian konferensseihin, ja hän, kuten tohtori Cogan, oli hyvin kiinnostunut urastani. Hän lähetti minut oppilasta käsittelevään kansainväliseen keskustelutilaisuuteen Detroitiin, jotta saisin enemmän julkisuutta kentällä. Tohtori Walsh kertoi minulle, että jonkun (jopa alhaisen neurologian asukkaan) pitäisi edustaa Wilmer Eye instituuttia. En ole koskaan unohtanut näiden kahden jättiläisen anteliaisuutta ja kiinnostusta urani alkuaikoihin. Yksi tärkeä varoitus. Ota oppi-isäsi ehdotukset vakavasti. Toht. Cogan ja minä arvioimme potilasta, jolla on hidas saccades. hän ehdotti, että silmän elektromyografia auttaisi. Hän kysyi, olisinko kontrollikohde. Luulin, että hän vitsaili, mutta noin 45 min myöhemmin, makasin pöydällä valtava neula minun sivusuunnassa rectus (noina päivinä silmän electromyographic neulat olivat suuria ja pahaenteinen). Toiminnallinen magneettikuvaus olisi näyttänyt koko aivoni jonkinlaisessa limbisessä kohtauksessa-valaistumassa, kun näin tohtori Coganin lähestyvän silmääni neula kädessä. Voin ainakin kertoa, että kokemus oli enemmän pelottava kuin kivulias.

miksi valitsin silmänliikkeet

lähes jokainen neurologian erikoislääkäri jossain vaiheessa koulutuksensa aikana hullaantuu neuroftalmolgiaan. Silmien tutkiminen on ehkä kiehtovin osa neurologista arviointia, jolloin aivojen suorituskyky on helposti saatavilla yksinkertaiseen silmämääräiseen tarkastukseen käyttäen vain kynävaloa, oftalmoskooppia ja kohdetta, johon potilas voi kiinnittää tai seurata. Neuroftalmologisessa tutkimuksessa tehdyt löydökset ovat yleisesti avain leesioiden paikallistamiseen monissa aivojen osissa ja erityisesti aivo-ja pikkuaivoissa. Toisena vuonna asukas, osallistuin johdantoluento neurologian asukkaille silmien liikkeitä antama David A. Robinson, bioengineer ja silmän Moottori fysiologi, työskentelee Wilmer Eye Institute. Hänen aiheensa oli patofysiologia internuclear oftalmoplegia (INO), yhteinen silmän motorinen häiriö, brainstem, jossa mediaalinen Pitkittäinen fasciculus (MLF), joka välittää tietoa oculomotor ytimet, keskeytyy. Hän käytti yksinkertaista ohjausjärjestelmien lähestymistapaa signaalinkäsittelyyn, jota tarvitaan normaalien silmien liikkeiden tuottamiseen, ja johti sitten, mitä tapahtuu, kun MLF: n tiedonkulussa on keskeytys. Tämä merkittävä näyttely johti välittömään oivallukseen. Soveltamalla yksinkertaista matematiikkaa patologisten silmien liikkeiden monimutkaisen kuvion ymmärtämiseen ja pystymällä paikantamaan vian sijainti aivojen tietojen käsittelyssä, vihjasi minut ikuisesti normaaliin ja patologiseen silmän motoriseen hallintaan.

luennon jälkeen kysyin Dave Robinsonilta, voisinko työskennellä hänen kanssaan valinnaisaikanani viimeisenä residenssivuotenani. Hän suostui heti ja sanoi: ”Olen odottanut vuosia neurologin tulevan ja työskentelevän kanssani”. Dave Robinsonin pyytäminen tieteelliseksi mentorikseni oli urani avainkysymys, sillä hän oli jo varhain tajunnut, kuinka paljon normaalien aivojen toiminnasta voisi oppia tutkimalla potilaita, jotka kärsivät valitettavista onnettomuuksista ja luonnon sairauksista. ”Valitse mentori, joka uran kaikilla tasoilla katsoo tulevaisuuteen ja pyrkii olemaan alan eturintamassa”. Kun liityin hänen laboratorioonsa, aloitimme viikoittaiset sairaalakierrokset, joissa Dave ja hänen jatko-opiskelijat ja jatko-opiskelijat, ja kliininen ryhmämme, mukaan lukien asukkaat ja lääketieteen opiskelijat, menivät potilaan sängyn viereen, jolla oli haastava silmän motorinen ongelma. Tutkimme potilaan yhdessä ja sen jälkeen keskustelimme mekanismista, mitä uusia kysymyksiä pitäisi esittää ja mitä kokeita niihin voisi vastata. Julkaisut kasvoivat usein näistä vuodekeskusteluista, joissa yleensä haastoimme Daven tekemään mallin . Tämä kokemus korosti minulle, kuinka tärkeää on olla vuorovaikutuksessa eri aloilta tulleiden ihmisten kanssa, joilla on erilaiset tieteelliset ja kliiniset taustat ja asiantuntemus. ”Ole vuorovaikutuksessa ja tee yhteistyötä sellaisten kollegoiden ja harjoittelijoiden kanssa, joilla on taitoja, joita et näe tai jotka tekevät asioita eri tavalla kuin sinä”.

kun liityin laboratorioon vuonna 1972, Daven ensimmäinen työ oli teach me control systems, joka käytti mallina silmien liikkeitä. Tapasimme useita kertoja viikossa, noin tunnin ajan, yksi yhtä vastaan. Näihin istuntoihin liittyi minulle usein läksyongelmia. Dave ja minä istuimme myös analogisen tietokoneen ääreen yhdessä testaamaan ideoitamme (Kuva. 1). Tämä opetusohjelma alkoi vestibulo-silmärefleksin (VOR) signaalinkäsittelyn analysoinnilla. Kun pää liikkuu, aivojen täytyy ohjelmoida silmänliike, joka on täsmälleen kompensoiva meille nähdäksemme selvästi, kun kävelemme tai käännämme päätämme. Toisessa oivalluksessa tajusin, että tasapainoelimen ymmärtäminen – joka on evoluution perustava rakennusteline, johon kaikki silmien liikkeiden alatyypit kehittyivät – oli avain minulle tulla silmämotoriikan kliinikoksi-tiedemieheksi.

tärkeimmät projektit Daven laboratoriossa tuohon aikaan liittyivät pikkuaivojen toimintaan VOR: n säätelyssä. Hän tutki, miten aivot säilyttävät VOR: n oikean ajoituksen (vaiheen) sekä sopeutuvasti pitkällä aikavälillä että sen välittömässä verkkokontrollissa. Nämä kokeet johtivat ajatukseen pikkuaivojen silmänmoottorin ”korjaamosta”, joka kompensoi, kun silmän moottorin ohjausjärjestelmä menee vikaan . Toinen keskeinen käsite näistä kokeista syntyi, että tuli keskeinen rakennuspalikka silmän motor fysiologia-ajatus silmän motor integrator, ei vain varmistaa, että vaihe VOR oli oikea, mutta myös pitää silmät vielä sen jälkeen, kun silmät lopettaneet liikkuvat . Katseen herättämä nystagmus, yleinen merkki pikkuaivojen toimintahäiriöstä, voitaisiin sitten tulkita häiriöksi hermoverkossa, joka yhdistää matemaattisesti nopeuden (liikkua) käskyn asentoon (tilalla) käskyksi. Viime aikoina kollegani Aasef Shaikh ja Reza Shadmehr ja heidän yhteistyökumppaninsa ovat soveltaneet tätä matemaattisten hermointegraattorien käsitettä pään ja muiden kehon osien hallintaan . ”Etsi analogioita nähdäksesi, miten ongelmat on ratkaistu muilla aloilla”.

Tämä jännittävä tutkimus Dave Robinsonin laboratoriossa sytytti kiinnostukseni sekä vestibulaarijärjestelmään että pikkuaivoihin. Pian sen jälkeen kun olin alkanut työskennellä laboratoriossa, osastoni päällikkö Tri. Guy Mckhann, viittasi potilaisiini, – joilla on spontaani aleneva nystagmus osana kliinistä pikkuaivosyndroomaa. Guy McKhann oli uusi ja nuori puheenjohtaja Johns Hopkinsin neurologian osastolla. Hän aina huolehti ja ohjasi potilaita, joilla oli kliinisiä ongelmia, joita hänen nuoret harjoittelijansa voisivat hyödyllisesti tutkia. Guy ja minä aloitimme myös terapeuttisen lääkekokeilun ryhmässä ataksiapotilaita, joka oli ehkä yksi varhaisimmista tällaisista kokeista pikkuaivopotilailla. Valitettavasti lääkityksestä ei ollut apua. Kaksi avainpolkua tutkimukseeni seurasi näiden potilaiden tutkimuksesta: 1) kontrollijärjestelmämallien käyttäminen epänormaalien silmien liikkeiden tulkitsemiseen ja 2) eläinmallin kehittäminen apinoilla pikkuaivojen eri osien kokeellisten vaurioiden vaikutuksista silmien liikkeisiin. Ensin Dave Robinsonin kanssa analogista tietokonetta käyttäen (kuva. 1) teimme ohjausjärjestelmien mallin downbeat nystagmus. Tämä oli ensimmäisiä tällä tavalla tutkittuja ja tulkittuja neurologisia häiriöitä . Tämä johti ensimmäiseen tieteelliseen esitelmääni näköaistin ja silmätautien tutkimusyhdistyksen (ARVO) kokouksessa vuonna 1973. Lisäksi, kun aloimme mallintaa häiriötä, tajusimme, että meidän oli tiedettävä enemmän pystysuoran VORIN toiminnasta. Tajusin, että voisimme käyttää ja mitata pystysuoran VORIN yksinkertaisesti pyörittämällä kohdetta tasapainoelimen tuolissa maan pystyakselin ympäri Pää kallistettuna 90 astetta toiselle puolelle stimuloidaksemme pystysuoria puoliympyrän muotoisia kanavia. Ei suuri tieteellinen löytö varmasti, mutta luultavasti ei ollut koskaan tehty potilaalle ennen. Viesti tässä on tietenkin se, että matemaattisten mallien avulla voit testata hypoteesejasi tiukasti ja ehdottaa uusia kvantitatiivisia kokeita hypoteesien haastamiseksi. ”Tee tutkimuksestasi kvantitatiivinen ja hypoteesi, ja kun asiat näyttävät sopivan yhteen, yritä todistaa hypoteesisi vääriksi!”Tämä sama lähestymistapa johti uraauurtaviin malleihin sakkadien hallinnasta ja erilaisten värähtelyjen ja nystagmusten patogeneesistä, josta keskustelemme myöhemmin.

miksi valitsin pikkuaivot

tutkimuksemme downbeat-nystagmuksella viittasivat suureen aukkoon tietämyksessä siitä, miten pikkuaivot toimivat ja miten pikkuaivotauti ilmenee. Pikkuaivojen monimutkaiset yhteydet aivorunkoon (ja nyt talamukseen ja jopa aivokuoreen) riipivät aina kysymyksen siitä, mikä on pikkuaivojen silmämerkki. ”Pidä silmällä jotain uutta, jännittävää ja tärkeää tutkittavaa”. Tarvitsimme eläinmallin tutkiaksemme pikkuaivojen vaurioiden vaikutuksia silmien liikkeisiin. Robinsonin hakukäämitekniikan myötä-pystyin tallentamaan tarkasti silmien liikkeet-ja käyttämään apinoita, joita pystyin kouluttamaan kohteiden seuraamiseen. toivoin edistyväni pikkuaivojen motorisen oireyhtymän määrittelyssä. Seuraavan neljännesvuosisadan aikana tallennimme ja analysoimme apinoiden silmien liikkeitä ennen ja jälkeen fokusaalisten pikkuaivojen vaurioita, mukaan lukien flocculus ja paraflocculus (nielurisa), dorsal vermis, ja kyhmy . Pitkäaikaiset kollegani Johns Hopkinsissa, Mark Walker, Richard Lewis ja Rafael Tamargo olivat avainrooleissa näissä kokeissa. Nämä tutkimukset paransivat kliinistä diagnostista älykkyyttämme ja kykyämme päätellä, mitkä voisivat olla pikkuaivojen eri osien toiminnot. Samalla määritimme tarkasti silmien liikkeet potilailla, joilla oli luonnollisesti esiintyvä toimintahäiriö pikkuaivoissa ja vertasimme niiden löydöksiä kokeellisiin tuloksiimme (esim.). Käytimme versiota hakukäämitekniikasta ihmisten silmänliikkeiden mittaamiseen (Kuva. 2), ja ohjausjärjestelmien tekniikoita analysoida tietoja. Vuonna todellinen malli translaatiotutkimuksen, menimme edestakaisin, iteratiivisesti, välillä tutkimuksia potilailla ja koe-eläimillä, oppia, mitä pikkuaivot tekee ja miten voisimme paremmin paikallistaa ja diagnosoida vaurioita pikkuaivojen meidän potilailla. Pidimme jatkuvasti mielessä Robinsonilaisen lähestymistavan; huolellinen mittaus, kvantitatiivinen analyysi, hypoteesitestaus ja analyyttinen mallinnus, mutta aina potilaan ollessa mielemme takaosassa, sekä parantaaksemme heidän osaansa että selvittääksemme, mitä he voivat opettaa meille aivojen toiminnasta.

eräs esimerkki tästä lähestymistavasta oli saccade-käskyjä tuottavien premotoripiirien mallin kehittäminen. Perustimme ajatuksemme yhteen potilaaseen, joka teki hitaita sakkadeja osana spinocerebellar degeneraatiota . Hänen saccades olivat hitaita, koska rappeuma premotorinen saccade ”räjähtää” neuronien sisällä Pontine paramedian reticular muodostumista. Hänen hitaat silmänliikkeensä tarjosivat mahdollisuuden nähdä, oliko saccades valmiiksi ohjelmoitu ja ballistinen, kuten 1970-luvulla totuttu viisaus. Päättelin, että hyppäämällä kohteeseen hitaan saccaden ollessa lennossa, voisimme testata ennalta ohjelmoinnin ideaa katsomalla, pystyisikö potilaamme muuttamaan saccadesin kurssia tai suuntaa kesken lennon. Kun kohde hyppäsikin saccaden aloituksen jälkeen takaisin lähtöasentoon, katse kääntyi pysähtymättä ympäri ja palasi lähtöasentoon. Jos kohde hyppäsi eteenpäin keskivalossa, kun hänen silmänsä alkoivat hidastua, hänen silmänsä nostivat jälleen nopeutta vastatessaan uuteen kohteeseen ja saavuttivat lopulta kohteen vain yhdellä liikkeellä. Tulokset viittasivat siihen, että saccades oli sisäisen palautevalvonnan alaisena. Tämä” paikallinen palautemalli”, jossa on vain pieniä muutoksia, on kestänyt ajan kokeen siitä, miten aivot tuottavat normaaleja sakkadeja. Lisäksi tämä malli on ollut sysäys monille nykyisille käsityksille siitä, miten pikkuaivot ja muut rakenteet optimoivat liikkeiden hallinnan sekä motorisen suorituskyvyn välittömiin verkko-säätöihin että pitkäkestoiseen adaptiiviseen motoriseen oppimiseen. Lisäksi tämä malli voi simuloida tiettyjä saccadic heilahtelua kuten silmien flutter-tunkeileva, aiheeton, ja usein dramaattinen, back-to-back saccades .

toinen esimerkki kontrollijärjestelmien lähestymistavasta silmän motorisiin häiriöihin oli John Leighin, Dave Robinsonin ja minun tutkimus potilaasta, jolla oli pikkuaivoleesio, joka aiheutti ajoittain vuorottelevaa nystagmusta (PAN), häiriö, jossa spontaani nystagmus vuorottelee suuntaa 2 minuutin välein . Varhain lauantaiaamuna Wilmer Eye Instituten kellarissa Dave, John ja minä nauhoitimme tämän potilaan silmänliikkeitä. Ajatuksena oli testata silloista nykyistä informaation käsittelyn mallia VOR: ssa nähdäkseen, miten PAN voisi syntyä. Keskeinen testi malli oli, miten yksi voisi pysäyttää nystagmus ja John ja Dave oli keksinyt joitakin ennusteita. Näin ollen mittasimme potilaan nystagmuksen tuona aamuna, ja sitten Dave-joka työskenteli raivokkaasti paperilla ja lyijykynällä— keksi pyörivän tasapainoelimen ärsykkeen amplitudin ja keston, että jos se toimitetaan oikeassa osassa potilaan nystagmusjaksoa —ennustettu malli—pysäyttäisi nystagmuksen. Kokeilimme sitä-se toimi-ja potilas oli haltioissaan. Hänen visuaalinen sumennus nystagmus oli helpottunut, vaikkakin vain noin 10 min, ensimmäistä kertaa moneen vuoteen! Eläinkokeet muutamaa vuotta myöhemmin osoitti, että toiminnan menetys Purkinje solujen pikkuaivojen kyhmy oli syy PAN koska estottomuus ja sen seurauksena epävakautta keskeinen ”nopeus-varastointi” mekanismi sisällä vestibulaaristen ytimiä .

onneksi pian sen jälkeen, kun olimme nähneet potilaamme, ja jokseenkin serendipaattisesti keskusteltuamme satunnaisesti Yhdistyneen kuningaskunnan kollegoiden kanssa ARVO-kokouksessa, kerroimme, että baklofeeni, GABA: n kaltainen lääke, voisi pysyvästi pysäyttää hänen nystagmuksensa . Baklofeeni oli korvike puuttuvalle GABA-välitteiselle estolle vestibulaaristen tumakkeiden kyhmyistä. Tämä oli ensimmäinen esimerkki lääkkeestä, joka voisi täysin pysäyttää jatkuvan patologisen nystagmuksen! Tämä onnistunut tulos, joka johtuu sattumanvaraisesta vuorovaikutuksesta tieteellisessä kokouksessa, korostaa ”horisonttiesi laajentamisen” tärkeyttä vuorovaikutuksessa etäältä tulevien kollegoiden kanssa. Tämä tapaus havainnollistaa myös valvontajärjestelmien tehoa kliinisiin ongelmiin ja tänä korkean teknologian päivänä mielikuvituksellisen ajattelun tärkeyttä pelkän paperin ja kynän avulla, varsinkin kun ne ovat David Robinsonin kaltaisten käsissä.

on monia muitakin esimerkkejä siitä, miten pikkuaivojen ja pikkuaivopotilaiden tutkiminen on paljastanut paljon siitä, miten aivot toimivat, ja miten voimme paremmin diagnosoida ja hoitaa pikkuaivosairauksia sairastavia potilaita. Ensimmäiset kuvaukset epävakaasta hermointegraattorista tulivat tutkimuksista, joissa eläimillä oli kokeellisia leesioita flocculuksessa ja potilaalla, jolla oli paraneoplastinen pikkuaivorappeuma . Viimeaikaiset tutkimukset potilailla, joilla on akuutti aivohalvauksia, joilla oli leesioita eristetty flocculus tai paraflocculus (nielurisa) ovat antaneet meille mahdollisuuden paikantaa rooli näiden nimenomaisten rakenteiden hienorakeinen valvonta silmien liikkeitä ja VOR . Nämä tutkimukset ovat johtaneet läheisiin kollegoihini David Newman-Tokeriin, Jorge Katahiin ja Ji-soo Kimiin ja heidän yhteistyökumppaneihinsa kehittämään parempia ja kriittisesti kaivattuja algoritmeja aivoinfarktipotilaiden ja pikkuaivojen diagnosointiin . Vor: n kvantifiointi voi olla tärkeä biomarkkeri joidenkin pikkuaivosairauksien etenemisessä ja mahdollisesti merkki hoitovasteesta . Korrelaatiot silmän motorisen käyttäytymisen kanssa havainnot toiminnallinen ja rakenteellinen kuvantaminen pikkuaivot ovat olleet siunaus tietämyksemme käyttäytymistä, jossa pikkuaivot on mukana . Tutkimukset potilailla, joilla on utelias neurologinen häiriö (ocular-palatal vapina oireyhtymä) liittyy hypertrofia ja rappeuma huonompi oliivi, ovat antaneet oivalluksia siitä, mitä tapahtuu, kun pikkuaivot yrittää kompensoida motorinen toimintahäiriö palautetta moottorin suorituskykyä, joka on epätarkka. Kun pikkuaivot keskeinen rooli Adaptiivinen vasteet aivojen sairaus ja trauma, tietoa siitä, miten pikkuaivot edistää korvausta vaurioita muualla aivoissa tulee keskeinen pilari kehittää parempia fysioterapiaohjelmia kuntoutukseen aivovammapotilaiden .

kun tietämys pikkuaivotaudin genetiikasta lisääntyy lähes päivittäin, silmän motoriikka on usein fenotyyppisen luokittelun ja differentiaalidiagnoosin kulmakivi (esim. Erityisen tyydyttävää on ollut geenivirheen tunnistaminen kahdessa potilasryhmässä, joita tutkimme 1970-luvulla. Ensinnäkin suuri sukutaulu potilaille, joilla on myöhään alkanut, eristetty pikkuaivorappeuma, osoittautui lopulta spinocerebellar ataksia tyyppi 6 (SCA6), jolla on poikkeavuus kalsiumkanavassa kromosomissa 21 . Olen seurannut neljää sukupolvea yhdessä perheessä, jolla on tämä oireyhtymä. Toiseksi, potilaat, joilla on hidas saccades jotka olivat perustana paikallisen palautemallin valvonnan saccades, osoittautui spinocerebellar ataksia tyyppi 2 (SCA2) kanssa poikkeavuus kromosomissa 12 (ATXN2 geeni). Viime vuosikymmenellä kiinnostukseni pikkuaivoihin johti siihen, että olin mukana perustamassa monitieteistä Johns Hopkinsin ataksia-klinikkaa, jota Macklinin säätiö tuki avokätisesti. Potilaat tulevat täydellisen arvioinnin ja hoidon niiden ataksia; neurologi, geneetikko, fyysinen ja toimintaterapeutit, sosiaalityöntekijä, jne., kaikki näkevät potilaan klinikalla samana päivänä toimittamaan asiantuntevaa, kattavaa ja tehokasta kliinistä hoitoa.

yhteistyötä!

”vuorovaikutuksessa ja yhteistyössä kollegoiden ja harjoittelijoiden kanssa”. Läheinen kollegani John Leigh, jonka kanssa aloin työskennellä 1970-luvulla, kun hän tuli Hopkinsille tutkijatohtoriksi, sanoi 1980-luvun alussa, että oli aika kirjoittaa uusi kirja silmien liikkeistä. Tohtori David Coganin teoksesta ”The Neurology of the Ocular Muscles” julkaistiin viimeinen painos vuonna 1966, ja sen jälkeen oli syntynyt paljon uutta tietoa ja monia uusia lähestymistapoja. Joten, pienen tönimisen jälkeen, suostuin ja Leigh ’ n ja Zeen ensimmäinen painos, ”the Neurology of Eye Movements” ilmestyi vuonna 1983, ja viimeisin, viides painos vuonna 2015 (Figs. 3 ja 4). ”Kirjoita papereita tai jopa kirja opettaaksesi kollegoitasi.”Kenttä on kasvanut samoin kuin kirjamme ensimmäisen painoksen 281 sivusta viimeisen painoksen 1109: ään, ja uusimmassa painoksessa yli 10 000 ”valittua” lainausta! Videot ja digitaaliset alustat mobiililaitteille ovat parantaneet tämän kirjan käyttöä, mutta on merkittävää, että peruskäsitteet, jotka ovat suurelta osin peräisin varhaisista Yhteistyöistämme Dave Robinsonin kanssa, säilyvät suhteellisen muuttumattomina.

monet tutkijatovereistani ja kollegoistani ovat hellästi mutta napakasti huomauttaneet tai pikemminkin tönineet minua monin eri tavoin. Esimerkkejä ovat silmälääkärit karsastukseen, otolaryngologit sisäkorvan sairauksiin, fyysisen kuntoutuksen asiantuntijat motoriseen oppimiseen, sopeutumiseen ja kompensointiin, liikehäiriön neurologit dystoniaan ja vapinaan, bioteknikot nystagmuksen ja muiden heilahdusten malleihin ja loistavat opiskelijat, jotka juuri toivat oman älykkyytensä ja uteliaisuutensa laboratorioon ja klinikalle ja esittivät tärkeitä ja usein epämukavia kysymyksiä. Yhteistyö, vapaa tietojenvaihto, ja tulossa ulos siilosta nähdä, mitä muuta on noin on ytimessä tieteellisen kehityksen (esim.,). Kolme yksittäistä sapattivuotta National Eye Institute Bethesdassa, työskentelemällä Lance Opticanin, Ed Fitzgibbonin, Christian Quaian ja muiden kollegoiden kanssa laboratory of sensorimotor research (LSR), johti hedelmällisiin julkaisuihin ja muutoksiin tutkimukseni painopisteissä . Useita eri kesät, joissa vietin kuukauden yliopistossa Zürichissä laboratoriossa Dominik Straumann elvyttää ajattelua, olivat elintärkeitä minulle saada jatkuvaa RO1 yksittäisten tutkimusapurahaa 36 vuotta. ”Ota sapattivapaat ”ja”sinnittele, mutta ole valmis muuttamaan kurssia, kun sinun pitäisi muuttaa kurssia”.

oma tämänhetkinen tutkimuskohteeni on se, miten magneettikentät stimuloivat labyrinttiä ja tuottavat nystagmusta, ja mitä tämä kertoo siitä, miten aivot sopeutuvat tasapainoelimen häiriöihin . Tämä uusi tutkimusala minulle kasvoi rento keskustelu italialaisen neuro-otologi, Vincenzo Marcelli, on yksi monista vierailuista yliopistossa Sienassa, jossa olen ollut pitkäaikainen yhteistyö professori Daniele Nuti (Kuva. 5). ”Avartakaa näköalojanne. Tapaa kollegoita ja opiskelijoita muista maista ja kulttuureista”. Yksi urani palkitsevimmista puolista on ollut yhteistyö, opettaminen ja vierailut läheisten kollegoiden kanssa eri puolilla maailmaa. Olen myös ollut onnekas saadessani tehdä vuosia yhteistyötä Johns Hopkinsin hienojen tutkijoiden ja kliinikoiden kanssa: biolääketieteen, silmätautien, otolaryngologian, neurologian ja neurotieteen aloilla. Kollegiaalisuus on Hopkinsin kokemuksen ydinajatus.

miksi opettaa?

”Opi opettamaan tehokkaasti ja kirjoittamaan ytimekkäästi. Saat palautetta ohjaajilta ja opiskelijoilta”. Työskentely opiskelijoiden ja harjoittelijoiden kanssa on myös tieteen edistyksen ja henkilökohtaisen tyytyväisyyden tukipilari. Kuten Sir William Osler korosti, uuden tiedon välittäminen ja ihmisten innostaminen oppimaan tai hyppäämään omalle alalle on ehkä perustavanlaatuisin ja ilahduttavin panos, jonka useimmat meistä voivat tehdä akateemisessa elämässämme. Opiskelijat ovat pakottaneet minut oppimaan jotain uutta tai tekemään jotain toisin tai avanneet uuden tavan ajatella ongelmaa. Tiedät menestyneesi opettajana, kun opit harjoittelijoiltasi enemmän kuin he sinulta. Opetus kannustaa meitä tarkastelemaan usein pinnallista ymmärrystämme keskeisistä kysymyksistä ja käsitteistä. Kun asiat ovat hämäriä, opetus työntää meidät takaisin piirustuspöydälle. Joka kerta, kun opetamme, opimme ei ole kulunut lause, vaan aito tunnustus tukipilari akateemisen elämän. Opetuksen avulla voimme levittää tietoa monille tiedemiehille tai lääkäreille kerralla, ja kliinisten yleisöjen tapauksessa vaikuttaa satojen tai jopa tuhansien potilaiden hoitoon välittömästi. Ehkä yksi tärkeimmistä viimeaikaisista sovelluksista tutkimuksissamme vaikutuksista pikkuaivojen vaurioita silmänliikkeisiin on ollut kehittäminen algoritmeja erottaa aivohalvaus pikkuaivoissa tai brainstem hyvänlaatuisia vaivoja perifeerisen labyrintin akuutisti vertiginous potilailla . Opettamalla ja stimuloimalla oppilaita voimme tuoda uutta verta omalle alallemme houkuttelemalla älykkäimpiä ja kekseliäimpiä seuraamaan esimerkkiämme. Opetuksen avulla voimme tavata opiskelijoita ja kollegoita eri puolilta maailmaa, eri kulttuureista, joilla on erilaisia lähestymistapoja lääketieteeseen, tieteeseen ja elämään.

myös ytimekkään kirjoittamisen oppiminen on tehokkaan opettajan ydintaito. ”Hanki palautetta!”Dave Robinsonin pahamaineinen punakynä, jolla hän teurasti ensimmäiset paperiluonnokseni, ja (yleensä) huomaavaisten arvostelijoiden pistävät kritiikit (”jos arvostelija ei ymmärtänyt mitä kirjoitit, se oli Sinun ongelmasi, ei arvostelijoiden”) ovat olleet tuskallisia mutta olennaisia kokemuksia oppiessaan levittämään tieteellistä tietoa tehokkaasti.