Catherine Dulac, Lee e Ezpeleta Professore di Arti e Scienze e Higgins Professore di biologia molecolare e cellulare, ha ricevuto un premio Breakthrough 2021 nelle scienze della vita per il suo lavoro pionieristico che identifica i circuiti neurali che regolano il comportamento genitoriale sia nei

“Una delle bellezze della scienza è il lavoro di squadra”, ha detto Dulac, che ha descritto di essere “scioccato” dopo aver ricevuto la notizia. “Tutto questo lavoro è stato pensato e realizzato in stretta collaborazione con studenti grad, studenti universitari e postdoc. Non pensi mai da solo.”

Giunto alla sua nona edizione, il Premio Breakthrough è stato creato per celebrare il lavoro consequenziale dei migliori scienziati del mondo e per ispirare i futuri ricercatori. I awards 3 milioni di premi sono tra i migliori riconoscimenti del campo in matematica e fisica fondamentale, così come le scienze della vita.

Dulac, che è anche un investigatore medico Howard Hughes, si è unito alla facoltà di Harvard nel 1996. È stata a lungo guidata da un profondo fascino per l’interazione tra le interazioni sociali e il cervello umano. Negli animali, le risposte sociali sono tipicamente distinte nei maschi e nelle femmine. I topi femmine, ad esempio, costruiscono spontaneamente un nido e iniziano a prendersi cura dei bambini, anche se provengono da un’altra femmina. I topi maschi, al contrario, tendono ad attaccare i bambini. La sua ricerca vincente ha identificato le specifiche cellule cerebrali e circuiti neuronali che controllano questi comportamenti e messo in discussione la convinzione di lunga data che diversi circuiti neuronali si sviluppano nel cervello maschile e femminile.

Quando si è unita ad Harvard come membro della facoltà junior, Dulac si è messa al lavoro indagando e identificando famiglie di recettori di feromoni, le molecole espresse in un tessuto sensoriale specializzato del topo che rileva segnali sociali, chiamato organo vomeronasale (VNO). Modificando geneticamente la funzione dei neuroni VNO, ha scoperto che i comportamenti sociali specifici del sesso possono essere alterati. Circa 10 anni fa, questi esperimenti l’hanno portata a studiare l’ipotalamo, la principale area cerebrale a valle del sistema VNO che controlla i comportamenti specifici del sesso.

“Non è che il circuito sia diverso; è la regolazione di quel circuito che è diverso”, ha detto. “Il cervello maschile ha lo stesso circuito per il comportamento genitoriale che è presente nelle femmine, e le femmine hanno circuiti per l’infanticidio che i maschi hanno. Se uccidiamo questi neuroni nel cervello femminile, non sono più genitori. Se li attiviamo nei maschi, diventano genitori.”

Dulac, che è stato presidente di MCB dal 2007 al 2013, ha definito il premio gratificante perché quando ha iniziato la sua ricerca, alcuni hanno scontato il lavoro e considerato il suo approccio inferiore.

“Il comportamento sociale viveva nel regno della psicologia o dell’etologia . La maggior parte dei neuroscienziati in genere lavorano sulla corteccia mentre abbiamo guardato l’ipotalamo, l’area del cervello che organizza i comportamenti sociali. Hanno visto come meno, ” lei disse. “gli umani sono molto arroganti. Parlando evolutivo, siamo ancora animali, mangiare, dormire, accoppiarsi, genitorialità — queste sono cose che dobbiamo fare. Questi comportamenti non vivono nella corteccia. Provengono tutti dall’ipotalamo e il circuito corrispondente tende ad essere molto conservato tra le specie animali.”

FAS Decano della Scienza Christopher Stubbs ha definito il premio di Dulac ” ben meritato.”

“Sono entusiasta di vedere gli eccezionali contributi del professor Dulac essere riconosciuti con il prestigioso premio Breakthrough”, ha affermato. “La sua capacità di portare diverse tecniche a sopportare problemi importanti che collegano i neuroni al comportamento è davvero notevole. Celebriamo questo meritato riconoscimento della sua abilità, della sua intuizione e della sua profondità scientifica.”

Dulac ha detto che questa “nuova frontiera” nelle neuroscienze è quella che potrebbe avere un enorme impatto sulla medicina.

“Ad esempio, sono rimasto sbalordito nello scoprire in letteratura che il 10-20% delle donne negli Stati Uniti soffre di depressione postpartum. Non conosco alcuna malattia mentale che colpisce così tante persone. È molto serio e il nostro lavoro, che fornisce una comprensione non meccanica di come il comportamento dei genitori è controllato nel cervello, si spera ispirerà una ricerca più orientata clinicamente per identificare come e quando questo circuito neurale funziona male e cosa fare al riguardo”, ha detto.

La passione di Dulac per la ricerca è eguagliata solo dall’entusiasmo che porta nella sua classe e nelle giovani generazioni di scienziati che lavorano nel suo laboratorio.

“Ciò che mi affascina è questo confronto di idee. Ognuno porta qualcosa al tavolo. Alcune idee sono migliori; alcuni sono peggiori. Ma nel loro complesso formano qualcosa che ci fa andare avanti”, ha detto. “La scienza negli Stati Uniti tende ad essere molto informale, il che è diverso dalla Francia, dove sono cresciuto. Lì ci è stato insegnato a rimandare rispettosamente alle idee del tuo professore. Questo mi è sempre sembrato sbagliato, il che mi ha messo in un sacco di problemi quando ero uno studente. Devi essere in grado di contraddire il tuo mentore per mantenere la discussione in corso, per vedere se l’idea galleggia o meno. La cosa migliore che può accadere nel mio laboratorio è quando qualcuno mi dimostra sbagliato, perché significa che ci sono persone molto intelligenti nel mio gruppo. A volte ho ragione; a volte ho torto; e a volte tutti hanno torto, il che significa che, collettivamente, non abbiamo pensato abbastanza a un problema. I risultati dei nostri esperimenti saranno sempre lì a dirci che.”

Dulac, che ha ruotato durante la pandemia per lavorare sugli effetti sociali dell’isolamento sul cervello, è membro dell’American Academy of Arts and Sciences, dell’Accademia francese delle Scienze e dell’American Philosophical Society. Ha ricevuto il premio Ralph W. Gerard 2019 in Neuroscienze, il premio Scolnick 2017 e il Pradel Research Award 2015 della National Academy of Science. Quando le è stata assegnata la cattedra ad Harvard in 2018, ha usato lo stipendio per finanziare una borsa di studio per uno studente universitario nel suo laboratorio. Quello studente, Melonie Vaughn, ora uno studente laureato, è una delle decine che si tengono in contatto regolarmente.

“Un sacco di persone vengono attraverso il mio laboratorio e ho bisogno di essere di supporto”, ha detto. “Melonie mi ha appena inviato un’e-mail su quanto sia eccitata di entrare in un laboratorio e fare domanda per la sua prima borsa di studio NSF. Mi scalda il cuore pensarci.”

Gli altri vincitori di quest’anno in Scienze della vita sono David Baker (Università di Washington), Yuk Ming Dennis Lo (L’Università cinese di Hong Kong) e Richard J. Youle (National Institutes of Health). Martin Hairer (Imperial College di Londra) ha vinto il premio in Matematica, e Eric Adelberger, Jens H. Gundlach, e Blayne Heckel (Università di Washington) ha vinto il premio in Fisica fondamentale.