As funções normais do cerebelo e suas doenças tem sido o coração da minha carreira acadêmica com mais de 45 anos, tanto no atendimento clínico de pacientes e na pesquisa clínica e experimental. Mais de 85 de minhas publicações têm a palavra cerebelo no título, ou o cerebelo é central para os problemas discutidos na publicação (ver arquivos adicionais 1 e 2). A maioria destas publicações enfatiza algum aspecto da relação do cerebelo com o controle dos movimentos oculares, incluindo todos os seus subtipos, vestibular, saccade, busca e convergência. Os sintomas visuais do perturbador controle motor ocular em pacientes cerebelares são muitas vezes extremamente incapacitantes e alterando a vida, por exemplo, visão dupla devido ao desalinhamento ocular, e oscilopsia devido ao nistagmo ou outras oscilações oculares indesejadas. Esta tem sido uma das razões para o meu foco sustentado, ao longo de tantos anos, nesta parte relativamente pequena, mas vital do cérebro. Os meus interesses no cerebelo seguiram – se a uma série de epifanias, baseadas em pessoas – pacientes, médicos e cientistas-com quem entrei em contacto; no times; e no acaso e na boa sorte. Em cada passo do caminho, eu alcancei um “ponto de inflexão” que me empurrou em uma nova direção ou para uma pessoa em particular que se tornou um mentor, colega ou estagiário influente. Aqui recapitulo algumas desta história e, com base na minha experiência, sugiro algumas “dicas” para o sucesso (Tabela 1), que espero que ajude aqueles que estão no início de suas carreiras enquanto tomam decisões sobre como suas vidas acadêmicas devem se desdobrar.
Why I chose neuroscience
“Keep an eye out for something new and exciting to study”. Em 1965, comecei a estudar medicina na Johns Hopkins em neuroanatomia e imediatamente fiquei fascinado com o cérebro, maravilhando-me com sua conectividade requintada. Mais tarde, no mesmo ano, pude assistir ao Professor Vernon Mountcastle, cadeira de fisiologia e um neurofisiologista eminente, especialmente pela descoberta da arquitectura colunar do córtex cerebral somatosensorial, realizar experiências em seu laboratório. Ele estava gravando a atividade em fibras nervosas individuais de animais experimentais em resposta a diferentes estímulos sensoriais. A capacidade de” ver ” como a atividade neural no cérebro codifica experiências do mundo exterior foi uma epifania para mim e despertou ainda mais meu interesse em uma carreira na neurociência. Em 1966, após meu primeiro ano de Faculdade de medicina, optei por uma eleição de verão com a cadeira do Departamento de anatomia, Professor David Bodian, bem conhecido por seus estudos seminais sobre a patogênese da poliomielite, que possibilitaram o desenvolvimento da vacina da pólio. He also developed the “Bodian” silver stain for identifying nerve fibers and nerve endings in neuroanatomical sections. Naquele verão, passámos muitas horas juntos no microscópio, a examinar a medula espinhal cervical superior a tentar decifrar as vias proprio-espinais. Hoje em dia, com que frequência uma cadeira departamental tem mesmo uma pequena quantidade de tempo, quanto mais sessões quase diárias, para passar com um estudante de Medicina do primeiro ano em uma eletiva no laboratório? O meu fascínio pela organização anatómica e fisiológica do cérebro continuou durante toda a Faculdade de Medicina, de modo que, no nosso próprio tempo, um colega de turma, Tom Woolsey, que estava num estado semelhante de “êxtase” anatómico e eu dissecei um espécime cerebral grosseiro. Estávamos tentando visualizar em três dimensões as relações complicadas entre os espaços fluidos e fissuras do cérebro. Tom finalmente alcançou fama considerável por sua descoberta, enquanto ainda estudante de Medicina, da organização” barril ” das projeções dos bigodes (vibrissa) no córtex cerebral do rato.por que eu escolhi a neurologia quando chegou a hora de escolher uma especialidade clínica, a neurologia era a escolha natural. Novamente, uma experiência (outro verão eletivo, desta vez na Clínica Mayo em neurologia, em 1968), e uma exposição de alguns dos gigantes de neurologia clínica lá (Dr. Frank Howard de miastenia gravis fama, e os Drs. Thomas Robert Kearns e Hollenhorst de neuroophthalmolgy fama) feito neurologia uma decisão inevitável. Meus interesses no cerebelo também foram agitados na Clínica Mayo quando um dos pacientes designados para mim estava sendo avaliado para uma ataxia cerebelar crônica. Foi-me dito para procurar um artigo clássico sobre degeneração cerebelar em alcoólicos por Maurice Victor e colegas intitulado “Uma forma restrita de degeneração cortical cerebelar que ocorre em pacientes alcoólicos”, que tinha 109 páginas de comprimento . Confesso que não li este artigo do início ao fim, mas a capacidade de correlacionar função e anatomia usando o exame clínico e a patologia subsequente foi um “ponto de viragem” que me empurrou para a neurologia e, eventualmente, para o cerebelo. Esta experiência também me enfatizou a importância de ler e conhecer a literatura médica. “Saber, mas não necessariamente aceitar, o que foi dito, escrito e realizado no passado.”
Why I chose neuroophthalmology
all medical students visiting the Mayo Clinic for the summer elective program were obliged to take a week of neuroophthalmology. Naquela época, eu me deparei com o clássico livro, “A Neurologia dos músculos oculares”, de David Cogan, o eminente neurooftalmologista e Presidente da oftalmologia na Harvard Medical School. Cerca de 6 anos depois, em 1974-75, enquanto eu estava servindo no serviço de Saúde Pública no National Institutes of Health em Bethesda, por acaso meu pequeno cubículo estava ao lado do escritório do Dr. Cogan. Ele se mudou para o Instituto Nacional de olho em Bethesda depois de se aposentar de Harvard. Dr. Cogan tomou-me sob sua asa e enviou-me para minha primeira conferência internacional (em Estocolmo, em 1975), simplesmente como um observador, porque ele pensou que seria “bom para mim”. O outro grande indivíduo que me despertou o interesse pela neurooftalmologia foi o Dr. Frank Walsh, da Johns Hopkins. Como residente de neurologia em Hopkins (1970-1973), assisti às conferências de neurooftalmologia de sábado de manhã do Dr. Walsh e ele, como o Dr. Cogan, interessou-se bastante pela minha carreira. Ele enviou-me a um Colóquio Internacional sobre o aluno em Detroit para que eu pudesse ganhar mais exposição no campo. O Dr. Walsh disse-me que alguém (mesmo um humilde residente de Neurologia) deveria representar o Instituto Wilmer Eye. Nunca esqueci a generosidade e o interesse na minha carreira inicial destes dois gigantes. Uma advertência importante. Leva as sugestões do teu mentor a sério. Dr. O Cogan e eu estávamos a avaliar um paciente com saccades lentas e ele sugeriu que a eletromiografia ocular podia ajudar. Ele perguntou se eu seria o sujeito de controlo. Eu pensei que ele estava brincando, mas cerca de 45 minutos depois, eu estava deitado em uma mesa com uma agulha enorme no meu recto lateral (naqueles dias as agulhas oculares eletromiográficas eram grandes e prenúncio). Uma ressonância magnética funcional teria mostrado todo o meu cérebro, numa espécie de convulsão límbica, iluminando-se enquanto via o Dr. Cogan aproximar-se do meu olho com uma agulha na mão. Posso, pelo menos, informar que a experiência foi mais assustadora do que dolorosa.
por que escolhi os movimentos oculares
quase todas as neurologias residentes em algum momento durante o seu treino ficam fascinadas com neurooftalmolgy. Examinar os olhos é talvez a parte mais fascinante da avaliação neurológica, tornando o desempenho do cérebro facilmente acessível a simples inspeção visual usando apenas uma lanterna, oftalmoscópio e um alvo para o paciente fixar ou rastrear. Os achados no exame neurooftalmológico são comumente a chave para localizar lesões em muitas partes do cérebro e especialmente no tronco cerebral e cerebelo. Como residente do segundo ano, assisti a uma palestra introdutória para residentes de Neurologia sobre movimentos oculares dada por David A. Robinson, um bioengenheiro e fisiologista de motor ocular, trabalhando no Instituto Wilmer Eye. Seu tópico foi fisiopatologia da oftalmoplegia internuclear (INO), comum oculomotores transtorno do tronco cerebral em que a medial longitudinal fasciculus (MLF), que transmite informações para os núcleos oculomotores, é interrompida. Ele usou uma abordagem simples de sistemas de controle para o processamento de sinal necessário para gerar movimentos oculares normais, e então derivou o que acontece quando há uma interrupção no fluxo de informações no MLF. Esta notável exposição levou a uma epifania imediata. Aplicando matemática simples para entender um padrão complexo de movimentos oculares patológicos, e sendo capaz de identificar a localização do defeito no processamento da Informação pelo cérebro, me inclinou para sempre para o controle ocular normal e patológico.depois da palestra, perguntei ao Dave Robinson se podia trabalhar com ele durante o meu tempo de eleição no último ano da minha residência. Ele imediatamente aceitou, dizendo:”Eu tenho esperado por anos por um neurologista para vir e trabalhar comigo”. Pedindo Dave Robinson para ser meu mentor científico foi um ponto-chave na minha carreira como ele tinha percebido desde cedo o quanto podemos aprender sobre o funcionamento do cérebro normal de exame de pacientes que sofreram acidentes e doenças de natureza. “Escolha um mentor que, em qualquer nível de carreira, está olhando para o futuro e se esforçando para estar na vanguarda do campo”. Depois que eu entrei em seu laboratório, nós começamos as rondas semanais do hospital em que Dave e seus estudantes de pós-doutorado e companheiros de pós-doutorado, e nosso grupo clínico, incluindo residentes e estudantes de medicina, iria para a cama de um paciente que tinha um problema de motor ocular desafiador. Examinamos o paciente juntos, e depois discutimos o mecanismo, quais novas perguntas a fazer, e que experiências poderiam responder a elas. Publications often grow from these bedside conversations, usually with us challenging Dave to make a model . Esta experiência enfatizou para mim a importância de interagir com pessoas que vieram de diferentes áreas, com diferentes conhecimentos científicos e clínicos. “Interage e colabore com colegas e estagiários que têm habilidades que você não vê ou faz as coisas de forma diferente do que você”.quando entrei para o laboratório em 1972, o primeiro trabalho de Dave foi ensinar-me sistemas de controle usando movimentos oculares como modelo. Encontrámo-nos várias vezes por semana, durante uma hora ou assim, um a um. Estas sessões muitas vezes envolveram problemas de casa para mim. Dave e eu também nos sentamos no computador analógico juntos para testar nossas idéias (Fig. 1). Este tutorial de ensino começou com uma análise do processamento de sinal no reflexo vestibulo-ocular (VOR). Quando a cabeça se move, o cérebro deve programar um movimento ocular que é exatamente compensador para nós vermos claramente quando andamos ou viramos a cabeça. Em outra Epifania, percebi que a compreensão do sistema vestibular – sendo o andaime evolutivo fundamental sobre o qual todos os subtipos de movimentos oculares se desenvolveram – era a chave para me tornar um clínico-cientista motor ocular.
os projetos mais importantes no laboratório de Dave na época relacionados com a função do cerebelo no controle do VOR. Ele estava estudando como o cérebro mantém o tempo correto (fase) do VOR, tanto adaptativamente a longo prazo e em seu controle on-line imediato. Estes experimentos levaram à ideia de um motor ocular cerebelar “loja de reparos”, compensando quando o sistema de controle do motor ocular vai errado . Outro conceito chave desses experimentos surgiu que se tornou um bloco fundamental na fisiologia do motor ocular-a ideia de um integrador do motor ocular, não só para garantir que a fase do VOR estava correta, mas também para manter os olhos ainda depois que os olhos terminaram de se mover . Nistagmo evocado pelo olhar, um sinal comum de disfunção cerebelar, pode então ser interpretado como um distúrbio em uma rede neural que integra matematicamente um comando de velocidade (movimento) em um comando de posição (segurando). Mais recentemente, este conceito de integradores neurais matemáticos foi aplicado ao controle da cabeça e outras partes do corpo pelos meus colegas Aasef Shaikh e Reza Shadmehr e seus colaboradores . “Procure analogias para ver como os problemas foram resolvidos em outros campos”.