un neurolog și ataxie: utilizarea mișcărilor oculare pentru a afla despre cerebel

funcțiile normale ale cerebelului și bolile sale au fost în centrul carierei mele academice de peste 45 de ani – atât în îngrijirea clinică a pacienților, cât și în cercetarea clinică și experimentală. Mai mult de 85 din publicațiile mele au cuvântul cerebel în titlu, sau cerebelul este esențial pentru problemele discutate în publicație (vezi fișierele suplimentare 1 și 2). Majoritatea acestor publicații subliniază un aspect al relației cerebelului cu controlul mișcărilor oculare, inclusiv toate subtipurile sale, vestibulare, saccade, pursuit și vergence. Simptomele vizuale ale controlului motor ocular perturbat la pacienții cerebeloși sunt adesea extrem de invalidante și modifică viața, de exemplu, vederea dublă din cauza nealinierii oculare și oscilopsia din cauza nistagmusului sau a altor oscilații oculare nedorite. Acesta a fost un motiv pentru concentrarea mea susținută, de-a lungul atâtor ani, pe această parte relativ mică, dar vitală a creierului. Interesele mele în cerebel au urmat o serie de epifanii, bazate pe oameni – pacienți, medici și oameni de știință – cu care am intrat în contact; pe vremuri; și pe șansă și noroc. La fiecare pas, am ajuns la un „punct critic” care m-a împins într-o nouă direcție sau către o anumită persoană care a devenit un mentor, coleg sau stagiar influent. Aici recapitulez o parte din această poveste și, pe baza experienței mele, sugerez câteva „sfaturi” pentru succes (Tabelul 1), care sper că îi vor ajuta pe cei de la începutul carierei lor, pe măsură ce iau decizii cu privire la modul în care se vor desfășura viețile lor academice.

Tabelul 1 Zece sfaturi pentru succesul Academic

de ce am ales neuroștiința

„fii atent la ceva nou și interesant de studiat”. În 1965, am început facultatea de medicină la Johns Hopkins în neuroanatomie și imediat am devenit fascinat de creier, minunându-mă de conectivitatea sa rafinată. Mai târziu, în același an, am putut să-l urmăresc pe profesorul Vernon Mountcastle, Catedra de fiziologie și un eminent neurofiziolog, în special pentru descoperirea arhitecturii columnare a cortexului cerebral somatosenzorial, efectuând experimente în laboratorul său. El înregistra activitatea în fibrele nervoase individuale ale animalelor experimentale ca răspuns la diferiți stimuli senzoriali. Abilitatea de a” vedea ” modul în care activitatea neuronală din creier codifică experiențele din lumea exterioară a fost o epifanie pentru mine și mi-a stârnit interesul pentru o carieră în neuroștiințe. În 1966, după primul meu an de școală medicală, am optat pentru o electivă de vară cu Catedra Departamentului de anatomie, Profesorul David Bodian, bine cunoscut pentru studiile sale seminale privind patogeneza poliomielitei, care au făcut posibilă dezvoltarea vaccinului împotriva poliomielitei. El a dezvoltat, de asemenea, pata de argint” Bodiană ” pentru identificarea fibrelor nervoase și a terminațiilor nervoase în secțiunile neuroanatomice. În acea vară am petrecut multe ore împreună la microscop, examinând măduva spinării cervicale superioare încercând să descifrăm căile propriospinale. În zilele noastre, cât de des are un scaun departamental chiar și o cantitate mică de timp, să nu mai vorbim de sesiuni aproape zilnice, pentru a petrece cu un student la medicină din primul an pe o electivă în laborator? Fascinația mea pentru organizarea anatomică și fiziologică a creierului a continuat pe tot parcursul școlii medicale, astfel încât în timpul nostru, un coleg de clasă, Tom Woolsey, care se afla într-o stare similară de „extaz” anatomic și am disecat un specimen de creier brut. Încercam să ne imaginăm în trei dimensiuni relațiile complicate dintre spațiile fluide și fisurile creierului. Tom a obținut în cele din urmă o faimă considerabilă pentru descoperirea sa, în timp ce era încă student la medicină, a organizării „barilului” proiecțiilor mușchilor (vibrissa) din cortexul cerebral al șobolanului.

de ce am ales neurologia

când a venit timpul să aleg o specialitate clinică, Neurologia a fost alegerea naturală. Din nou, o experiență (o altă electivă de vară, de data aceasta la Clinica Mayo din neurologie în 1968) și o expunere la unii dintre giganții neurologiei clinice de acolo (Dr.Frank Howard de faima miasteniei gravis și Dr. Thomas Kearns și Robert Hollenhorst de faima neurooftalmolgy) au făcut din neurologie o decizie inevitabilă. Interesele mele în cerebel au fost, de asemenea, agitate la Clinica Mayo când unul dintre pacienții care mi-au fost repartizați a fost evaluat pentru o ataxie cerebeloasă cronică. Mi s-a spus să caut o lucrare clasică despre degenerarea cerebeloasă la alcoolici de Maurice Victor și colegii săi intitulată „o formă restricționată de degenerare corticală cerebeloasă care apare la pacienții alcoolici”, care avea 109 pagini . Mărturisesc că nu am citit această lucrare de la început până la sfârșit, dar capacitatea de a corela funcția și anatomia folosind examenul clinic și patologia ulterioară a fost un „punct de basculare” care m-a împins spre neurologie și, eventual, spre cerebel. Această experiență mi-a subliniat, de asemenea, importanța citirii și cunoașterii literaturii medicale. „Să știi, dar nu neapărat să accepți ceea ce s-a spus, scris și realizat în trecut.”

de ce am ales neurooftalmologia

toți studenții medicali care vizitează clinica Mayo pentru programul electiv de vară au fost obligați să ia o săptămână de neurooftalmologie. În acel moment, am dat peste manualul clasic, „Neurologia mușchilor oculari” de David Cogan, eminentul neurooftalmolog și președinte de oftalmologie la Harvard Medical School. Aproximativ 6 ani mai târziu, în 1974-75, în timp ce slujeam în serviciul de Sănătate Publică la Institutele Naționale de sănătate din Bethesda, din întâmplare, mica mea cabină se afla lângă biroul Dr.Cogan. S-a mutat la Institutul Național de ochi din Bethesda după ce s-a retras de la Harvard. Dr. Cogan m-a luat sub aripa sa și m-a trimis la prima mea conferință internațională (la Stockholm în 1975) pur și simplu ca observator, deoarece a crezut că ar fi „bine pentru mine”. Celălalt individ major care mi-a stârnit interesul pentru neurooftalmologie a fost Dr.Frank Walsh de la Johns Hopkins. Ca rezident în neurologie la Hopkins (1970-1973), am participat la conferințele de neurooftalmologie de sâmbătă dimineață ale Dr.Walsh și el, la fel ca Dr. Cogan, a avut un interes considerabil pentru cariera mea. M-a trimis la un colocviu internațional despre elev în Detroit ca să câștig mai multă expunere pe teren. Dr. Walsh mi-a spus că cineva (chiar și un rezident umil de Neurologie) ar trebui să reprezinte Institutul Wilmer Eye. Nu am uitat niciodată generozitatea și interesul pentru cariera mea timpurie a acestor doi giganți. Un avertisment important. Luați în serios sugestiile mentorului. Dr. Cogan și cu mine evaluam un pacient cu sacade lente și a sugerat că electromiografia oculară ar putea ajuta. M-a întrebat dacă voi fi subiectul controlului. Am crezut că glumește, dar aproximativ 45 de minute mai târziu, Stăteam întins pe o masă cu un ac imens în rectul meu lateral (în acele zile acele electromiografice oculare erau mari și prevestitoare). Un RMN funcțional mi-ar fi arătat întregul creier, într-un fel de criză limbică, luminându-se în timp ce îl priveam pe Dr.Cogan apropiindu-se de ochiul meu cu acul în mână. Pot cel puțin să raportez că experiența a fost mai înspăimântătoare decât dureroasă.

de ce am ales mișcările ochilor

aproape fiecare rezident neurologic la un moment dat în timpul antrenamentului său devine îndrăgostit de neurooftalmolgy. Examinarea ochilor este probabil cea mai fascinantă parte a evaluării neurologice, făcând performanța creierului ușor accesibilă unei inspecții vizuale simple folosind doar un stilou, oftalmoscop și o țintă pe care pacientul să o fixeze sau să o urmărească. Constatările privind examenul neurooftalmologic sunt de obicei cheia localizării leziunilor în multe părți ale creierului și în special în trunchiul cerebral și cerebel. Ca rezident în anul doi, am participat la o prelegere introductivă pentru rezidenții de neurologie cu privire la mișcările ochilor susținută de David A. Robinson, Bioinginer și fiziolog motor ocular, care lucrează în Wilmer Eye Institute. Subiectul său a fost fiziopatologia oftalmoplegiei internucleare (INO), o tulburare motorie oculară comună a trunchiului cerebral în care fasciculul longitudinal medial (MLF), care transmite informații nucleelor oculomotorii, este întrerupt. El a folosit o abordare simplă a sistemelor de control pentru procesarea semnalului necesar pentru a genera mișcări normale ale ochilor și apoi a derivat ce se întâmplă atunci când există o întrerupere a fluxului de informații în MLF. Această expunere remarcabilă a dus la o epifanie imediată. Aplicarea matematicii simple pentru a înțelege un model complex de mișcări patologice ale ochilor și pentru a putea identifica locația defectului în procesarea informațiilor de către creier, m-a înclinat pentru totdeauna în controlul motor ocular normal și patologic.

după prelegere, l-am întrebat pe Dave Robinson dacă aș putea lucra cu el în timpul alegerilor mele din ultimul an de rezidență. El a acceptat imediat, spunând:”aștept de ani de zile ca un neurolog să vină și să lucreze cu mine”. Solicitarea lui Dave Robinson de a fi mentorul meu științific a fost un punct cheie în cariera mea, deoarece el a realizat devreme cât de mult am putea învăța despre funcționarea creierului normal din examinarea pacienților care au suferit accidentele nefericite și bolile naturii. „Alegeți un mentor care, la orice nivel de carieră, privește spre viitor și se străduiește să fie în fruntea domeniului”. După ce m-am alăturat laboratorului său, am început vizite săptămânale la spital, în care Dave și studenții săi absolvenți și post-doctoranzi, și grupul nostru clinic, inclusiv rezidenți și studenți la medicină, mergeau la patul unui pacient care avea o problemă motorie oculară provocatoare. Am examinat pacientul împreună și apoi am discutat mecanismul, ce întrebări noi să punem și ce experimente le-ar putea răspunde. Publicațiile au crescut adesea din aceste conversații de la noptieră, de obicei cu noi provocându-l pe Dave să facă un model . Această experiență a subliniat pentru mine importanța interacțiunii cu oameni care provin din domenii diferite, cu medii și expertiză științifică și clinică diferite. „Interacționați și colaborați cu colegii și stagiarii care au abilități pe care nu le vedeți sau faceți lucrurile diferit decât dvs.”.

când m-am alăturat laboratorului în 1972, prima slujbă a lui Dave a fost să mă învețe sisteme de control folosind mișcările ochilor ca model. Ne-am întâlnit de mai multe ori în fiecare săptămână, timp de o oră sau cam asa ceva, unu la unu. Aceste sesiuni au implicat adesea probleme de teme pentru mine. Dave și cu mine ne-am așezat împreună la computerul analogic pentru a ne testa ideile (Fig. 1). Acest tutorial de predare a început cu o analiză a procesării semnalului în reflexul vestibulo-ocular (VOR). Când capul se mișcă, creierul trebuie să programeze o mișcare a ochilor care este exact compensatorie pentru ca noi să vedem clar când mergem sau întoarcem capul. Într – o altă Epifanie, mi – am dat seama că înțelegerea sistemului vestibular-fiind schela evolutivă fundamentală pe care s-au dezvoltat toate subtipurile mișcărilor oculare-a fost cheia pentru a deveni un clinician-om de știință cu motor ocular.

cele mai importante proiecte din laboratorul lui Dave la acel moment legate de funcția cerebelului în controlul VOR. El studia modul în care creierul menține sincronizarea corectă (faza) VOR, atât adaptiv pe termen lung, cât și în controlul său imediat Online. Aceste experimente au condus la ideea unui „atelier de reparații” al motorului ocular cerebelos, compensând atunci când sistemul de control al motorului ocular se strică . Un alt concept cheie din aceste experimente a apărut care a devenit un bloc fundamental în fiziologia motorie oculară – ideea unui integrator motor ocular, nu numai pentru a se asigura că faza VOR a fost corectă, ci și pentru a ține ochii nemișcați după ce ochii au terminat mișcarea . Nistagmusul evocat de privirea, un semn comun al disfuncției cerebeloase, ar putea fi apoi interpretat ca o tulburare într-o rețea neuronală care integrează matematic o comandă de viteză (mișcare) într-o comandă de poziție (deținere). Mai recent, acest concept de integratori neuronali matematici a fost aplicat controlului capului și al altor părți ale corpului de către colegii mei Aasef Shaikh și Reza Shadmehr și colaboratorii lor . „Căutați analogii pentru a vedea cum au fost rezolvate problemele în alte domenii”.

Fig. 1
figure1

calculator analogic în care primele noastre simulări de nistagmus downbeat au fost făcute în 1973. Diferențiatorii, integratorii și generatoarele de impulsuri au fost simulate cu condensatoare, rezistoare, amplificatoare și multivibratoare cu o singură lovitură

această cercetare interesantă din laboratorul lui Dave Robinson mi-a aprins interesul atât pentru sistemul vestibular, cât și pentru cerebel. La scurt timp după ce am început să lucrez în laborator, șeful departamentului meu, Dr. Guy Mckhann, mi-a făcut referire la mai mulți pacienți cu un nistagmus spontan persistent, ca parte a unui sindrom cerebelos clinic. Guy McKhann a fost noul și tânărul președinte al unui departament de Neurologie tocmai stabilit la Johns Hopkins. Întotdeauna a avut grijă și a recomandat pacienții cu probleme clinice pe care tinerii săi stagiari le-ar putea investiga în mod profitabil. Guy și cu mine am început, de asemenea, un studiu terapeutic cu medicamente într-un grup de pacienți cu ataxie, care a fost probabil unul dintre primele astfel de studii la pacienții cu cerebel. Din păcate, medicația nu a fost de ajutor. Două căi cheie pentru cercetarea mea au urmat din investigarea acestor pacienți: 1) utilizarea modelelor sistemelor de control pentru interpretarea mișcărilor anormale ale ochilor și 2) Dezvoltarea unui model animal la maimuțe a efectelor leziunilor experimentale ale diferitelor părți ale cerebelului asupra mișcărilor ochilor. În primul rând, cu Dave Robinson, folosind computerul analogic (Fig. 1) am realizat un model de sisteme de control al nistagmusului downbeat. Aceasta a fost una dintre primele tulburări neurologice studiate și interpretate în acest fel . Acest lucru a dus la prima mea prezentare științifică, la întâlnirea Asociației pentru cercetare în viziune și oftalmologie (Arvo) din 1973. Mai mult, odată ce am început să modelăm tulburarea, ne-am dat seama că trebuie să știm mai multe despre funcția vor verticală. Mi-am dat seama că putem angaja și măsura vor vertical pur și simplu prin rotirea unui subiect într-un scaun vestibular în jurul unei axe verticale a Pământului, cu capul înclinat la 90 de grade într-o parte pentru a stimula canalele semicirculare verticale. Nu este o mare descoperire științifică pentru a fi sigur, dar, probabil, nu au fost efectuate pe un pacient înainte. Mesajul aici, desigur, este că modelele matematice vă permit să vă testați riguros ipotezele și să sugerați noi experimente cantitative pentru a vă contesta ipotezele. „Fă-ți cercetarea cantitativă și bazată pe ipoteze și, atunci când lucrurile par să se potrivească, încearcă să-ți dovedești ipotezele greșite!”Aceeași abordare a condus la modele seminale de control al saccadelor și patogeneza diferitelor forme de oscilații și nistagmus, pe care le vom discuta mai târziu.

de ce am ales cerebelul

studiile noastre cu nistagmus downbeat au indicat un decalaj mare în cunoașterea modului în care funcționează cerebelul și modul în care se manifestă boala cerebeloasă. Conexiunile complicate ale cerebelului cu tulpina creierului (și acum talamusul și chiar cortexul cerebral) au atârnat întotdeauna de întrebarea a ceea ce este un semn de ochi cerebelos. „Fii atent la ceva nou, interesant și important de studiat”. Aveam nevoie de un model animal pentru a studia efectele leziunilor din cerebel asupra mișcărilor ochilor. Odată cu apariția tehnicii bobinei de căutare a lui Robinson care permite înregistrarea exactă a mișcărilor ochilor și utilizarea maimuțelor pe care le-aș putea antrena pentru a fixa și urmări ținte, am sperat să fac progrese în delimitarea unui sindrom motor ocular cerebelos. În următorul sfert de secol, am înregistrat și analizat mișcările ochilor la maimuțe înainte și după leziunile cerebeloase focale, inclusiv flocculul și paraflocul (amigdalele), vermisul dorsal și nodulul . Colegii mei de lungă durată de la Johns Hopkins, Mark Walker, Richard Lewis și Rafael Tamargo au jucat roluri cheie în aceste experimente. Aceste studii au îmbunătățit perspicacitatea noastră de diagnostic clinic și capacitatea noastră de a deduce care ar putea fi funcțiile diferitelor părți ale cerebelului. În același timp, am cuantificat cu atenție mișcările oculare la pacienții care au avut disfuncție cerebeloasă naturală și am comparat rezultatele lor cu rezultatele noastre experimentale (de exemplu,). Am folosit o versiune a tehnicii bobinei de căutare pentru oameni pentru a măsura mișcările ochilor (Fig. 2), și tehnici de sisteme de control pentru a analiza datele. Într-un adevărat model de cercetare translațională, am mers înainte și înapoi, iterativ, între studiile la pacienți și la animale experimentale, pentru a afla ce face cerebelul și cum am putea localiza și diagnostica mai bine leziunile cerebelului la pacienții noștri. Am ținut cont constant de abordarea Robinsoniană; măsurare atentă, analiză cantitativă, testarea ipotezelor și modelare analitică, dar întotdeauna cu pacientul în spatele minții noastre, atât pentru a-și îmbunătăți lotul, cât și pentru a descoperi ce ne pot învăța despre cum funcționează creierul.

Fig. 2
figure2

tehnica bobinei de căutare a câmpului magnetic aplicată subiecților umani. David a Robinson (dreapta) inserând un mic inel scleral care a fost dezvoltat de Han Collewijn din Olanda pentru a măsura cu precizie mișcările ochilor, cu David Zee (mijloc) privind. În jurul anilor 1980

un exemplu al acestei abordări a fost dezvoltarea unui model pentru circuitele premotoare care generează comenzi saccade. Ne-am bazat ideile pe un singur pacient care a făcut saccade lente ca parte a unei degenerări spinocerebelare . Saccadele ei au fost lente din cauza degenerării în saccada premotorie „a izbucnit” neuronii din cadrul formațiunii reticulare paramediene pontine. Mișcările ei lente ale ochilor ne-au oferit posibilitatea de a vedea dacă saccadele au fost preprogramate și balistice, așa cum a fost înțelepciunea convențională din anii 1970. Am argumentat că, sărind ținta în timp ce o sacadă lentă era în zbor, am putea testa ideea de preprogramare văzând dacă pacientul nostru ar putea schimba cursul sau direcția saccadelor sale în mijlocul zborului. Într-adevăr, când ținta a sărit înapoi în poziția de plecare după ce a început saccada, ochii s-au întors fără să se oprească și s-au întors în poziția de plecare. Dacă ținta ar sări înainte în mijlocul zborului, în timp ce ochii ei ar începe să încetinească, ochii ei ar ridica din nou viteza ca răspuns la noua locație țintă și, în cele din urmă, ar ajunge la țintă într-o singură mișcare. Aceste rezultate au sugerat că saccadele ei se aflau sub un tip de control intern al feedback-ului. Acest „model de feedback local”, cu doar mici modificări, a trecut testul timpului pentru modul în care creierul generează sacade normale. Mai mult, acest model a fost un impuls pentru multe idei actuale despre modul în care cerebelul și alte structuri optimizează controlul mișcărilor, atât pentru ajustări online imediate ale performanței motorii, cât și pentru învățarea motorie adaptivă pe termen lung. Mai mult, acest model poate simula anumite oscilații saccadice, cum ar fi flutterul ocular – intruziv, nesolicitat și adesea dramatic, saccade spate-în-spate .

Un alt exemplu de abordare a sistemelor de control a tulburărilor motorii oculare a fost un studiu realizat de John Leigh, Dave Robinson și me al unui pacient cu o leziune cerebeloasă care provoacă nistagmus alternativ periodic (PAN), o tulburare în care un nistagmus spontan alternează direcția la fiecare 2 minute . Era devreme într-o sâmbătă dimineață în subsolul Institutului Wilmer Eye, că Dave, John și cu mine înregistram mișcările ochilor acestui pacient. Ideea a fost de a testa modelul actual de procesare a informațiilor în VOR pentru a vedea cum ar putea apărea PAN. Un test cheie al modelului a fost modul în care s-ar putea opri nistagmusul, iar John și Dave au venit cu câteva predicții. În consecință, am măsurat nistagmusul pacientului în acea dimineață și apoi Dave—lucrând furios cu o hârtie și creion— a venit cu o amplitudine și o durată a unui stimul vestibular rotativ care, dacă este livrat în partea dreaptă a ciclului de nistagmus al pacientului, ar opri nistagmusul —modelul prezis—. Am încercat—a funcționat-și pacientul a fost extaziat. Estomparea ei vizuală din nistagmus a fost ușurată, deși doar aproximativ 10 minute, pentru prima dată în mulți ani! Experimentele pe animale câțiva ani mai târziu au arătat că o pierdere a funcției celulelor Purkinje în nodulul cerebelos a fost cauza PAN din cauza dezinhibării și a instabilității consecvente a unui mecanism central de „stocare a vitezei” în nucleele vestibulare .

Din fericire, la scurt timp după ce ne-am văzut pacientul și oarecum serendipit după o discuție ocazională cu colegii din Regatul Unit la o întâlnire ARVO, am raportat că baclofenul, un medicament asemănător GABA, ar putea opri definitiv nistagmusul ei . Baclofenul a fost un surogat pentru inhibarea mediată de GABA lipsă de la nodulus pe nucleii vestibulari. Acesta a fost primul exemplu de medicament care ar putea opri complet un nistagmus patologic persistent! Acest rezultat reușit care rezultă dintr-o interacțiune fortuită la o întâlnire științifică subliniază importanța „lărgirii orizonturilor” prin interacțiunea cu colegii de departe. Acest caz ilustrează, de asemenea, puterea abordării sistemelor de control asupra problemelor clinice și, în această zi de înaltă tehnologie, importanța gândirii imaginative cu ajutorul doar a unei hârtii și a unui creion, mai ales atunci când sunt în mâinile cuiva ca David Robinson.

există multe alte exemple despre modul în care studierea cerebelului și a pacienților cerebeloși a dezvăluit multe despre modul în care funcționează creierul și cum putem diagnostica și trata mai bine pacienții cu boli cerebeloase. Primele descrieri ale unui integrator neuronal instabil au venit din studiile pe animale cu leziuni experimentale în flocculus și la un pacient cu degenerare cerebeloasă paraneoplazică . Studii recente la pacienții cu accidente vasculare cerebrale acute care au avut leziuni izolate la flocculus sau la paraflocul (amigdală) ne-au permis să identificăm un rol pentru aceste structuri particulare în controlul granulației fine a mișcărilor ochilor și VOR . Aceste studii i-au determinat pe colegii mei apropiați, David Newman-Toker, Jorge Katah și Ji-Soo Kim, și colaboratorii lor, să dezvolte algoritmi mai buni și mai necesari pentru diagnosticarea pacienților cu accidente vasculare cerebrale în trunchiul cerebral și cerebel . Cuantificarea VOR poate fi un biomarker important al progresiei unor forme de boală cerebeloasă și potențial un marker al răspunsului la tratament . Corelațiile comportamentului motor ocular cu constatările privind imagistica funcțională și structurală a cerebelului au fost un avantaj pentru cunoștințele noastre despre comportamentele în care este implicat cerebelul . Studiile efectuate asupra pacienților cu o tulburare neurologică curioasă (sindromul tremorului ocular-palatal) asociată cu hipertrofia și degenerarea măslinului inferior, au oferit informații despre ceea ce se întâmplă atunci când cerebelul încearcă să compenseze disfuncția motorie cu feedback despre performanța motorie care este inexactă. Cu cerebelul care joacă un rol central în răspunsurile adaptative ale creierului la boli și traume, cunoașterea modului în care cerebelul promovează compensarea leziunilor în altă parte a creierului devine un pilon cheie pentru dezvoltarea unor programe de terapie fizică mai bune pentru reabilitarea pacienților cu leziuni cerebrale .cu o creștere aproape zilnică a cunoașterii geneticii bolii cerebeloase, funcția motorie oculară este adesea piatra de temelie a clasificării fenotipice și a diagnosticului diferențial (de exemplu, ). Deosebit de satisfăcătoare a fost identificarea defectului genetic la două grupuri de pacienți pe care le-am studiat în anii 1970. în primul rând, un pedigree mare de pacienți cu debut tardiv, degenerare cerebeloasă izolată în cele din urmă sa dovedit a avea ataxie spinocerebeloasă de tip 6 (SCA6) cu o anomalie în canalul de calciu pe cromozomul 21 . Am urmat patru generații într-o singură familie cu acest sindrom. În al doilea rând, pacienții cu saccade lente care au stat la baza modelului nostru de feedback local de control al saccadelor, s-au dovedit a avea ataxie spinocerebeloasă de tip 2 (SCA2) cu o anomalie pe cromozomul 12 (gena ATXN2). În ultimul deceniu, interesele mele în cerebel m-au determinat să fiu membru co-fondator al clinicii multidisciplinare Johns Hopkins ataxia susținută generos de Fundația Macklin. Pacienții vin pentru o evaluare și gestionare completă a ataxiei lor; un neurolog, genetician, terapeuți fizici și ocupaționali, asistent social etc., toți văd pacientul în clinică în aceeași zi pentru a oferi îngrijire clinică expertă, cuprinzătoare și eficientă.

colaborați!

„interacționează și colaborează cu colegii și cursanții”. Colegul meu apropiat, John Leigh, cu care am început să lucrez în anii 1970, când a venit la Hopkins ca postdoctoral, a spus la începutul anilor 1980 că este timpul să scriu o nouă carte despre mișcările ochilor. Dr. David Cogan „Neurologia mușchilor oculari” a avut ultima ediție publicată în 1966 și de atunci au apărut multe informații noi și multe abordări noi. Deci, după un pic prodding, am fost de acord și prima ediție a Leigh și Zee, „Neurologia mișcărilor oculare” a apărut în 1983, iar cea mai recentă, a cincea ediție în 2015 (Fig. 3 și 4). „Scrieți lucrări sau chiar o carte pentru a vă educa colegii.”Domeniul a crescut la fel ca și cartea noastră de la 281 de pagini în prima ediție la 1109 în ultima și mai mult de 10.000 de citate „selectate” în cea mai recentă ediție! Videoclipurile și platformele digitale pentru Dispozitive mobile au îmbunătățit utilizarea acestei cărți, dar este remarcabil faptul că conceptele fundamentale, derivate în mare parte din colaborările noastre timpurii cu Dave Robinson, supraviețuiesc relativ neschimbate.

Fig. 3
figure3

John Leigh (dreapta) și Dave Zee lucrează la a 5-a ediție a neurologiei mișcărilor oculare din Cleveland în 2014

fig. 4
figure4

cinci ediții ale Leigh și Zee, Neurologia mișcărilor oculare, prima în 1983 (stânga), cea mai recentă în 2015 (dreapta)

mulți dintre colegii și colegii mei postdoctorali m-au arătat cu blândețe, dar ferm, sau mai degrabă m-au împins în multe moduri diferite. Exemple sunt oftalmologi la strabism, otolaringologi la boli ale urechii interne, specialiști în reabilitare fizică la învățarea motorie, adaptare și compensare, neurologi cu tulburări de mișcare la distonie și tremor, bioingineri la modele de nistagmus și alte oscilații și studenți strălucitori care tocmai și-au adus inteligența și curiozitatea nativă în laborator și clinică și au ridicat întrebări importante și adesea deranjante. Colaborarea, schimbul liber de informații și ieșirea din siloz pentru a vedea ce altceva este în jur se află în centrul progresului științific (de exemplu,). Trei ani sabatici individuali la Institutul Național de ochi din Bethesda, lucrând cu Lance Optican, Ed Fitzgibbon, Christian Quaia și alți colegi din laboratorul de cercetare senzorimotorie (LSR), au dus la publicații fructuoase și schimbări în prioritățile mele de cercetare . Mai multe veri diferite în care am petrecut o lună la Universitatea din Zurich în laboratorul lui Dominik Straumann pentru a-mi revitaliza gândirea, au fost vitale pentru mine pentru a primi un grant continuu de cercetare individuală RO1 timp de 36 de ani. „Luați sabatici” și „perseverați, dar fiți dispuși să schimbați cursul atunci când ar trebui să schimbați cursul”.cercetarea mea actuală se concentrează pe modul în care câmpurile magnetice stimulează labirintul și produc nistagmus și ce ne spune acest lucru despre modul în care creierul se adaptează la tulburările vestibulare . Acest nou domeniu de cercetare pentru mine a crescut dintr-o conversație întâmplătoare cu un neuro-otolog Italian, Vincenzo Marcelli, într-una din numeroasele vizite la Universitatea din Siena, unde am avut o colaborare de lungă durată cu profesorul Daniele Nuti (Fig. 5). „Lărgește-ți orizonturile. Faceți cunoștință cu colegii și studenții din alte țări și culturi”. Unul dintre aspectele cele mai pline de satisfacții ale carierei mele a fost colaborarea, predarea și vizitele cu colegi apropiați din țări din întreaga lume. De asemenea, am avut norocul să colaborez de ani de zile cu oameni de știință și clinicieni minunați de la Johns Hopkins: în inginerie biomedicală, oftalmologie, otolaringologie, neurologie și Neuroștiințe. Colegialitatea este un principiu de bază al experienței Hopkins.

Fig. 5
figure5

colaboratori pe termen lung. David Zee și Daniele Nuti (dreapta), profesor de otolaringologie la Universitatea din Siena din Italia se întâlnesc anual la Siena de mai bine de 25 de ani. Dave s-a alăturat Tartuca, Contrada lui Daniele. Există 17 contradas (districte locale) în Siena. Ei concurează de două ori pe an în timpul verii într-o faimoasă cursă de cai (Palio) de trei ori în jurul pieței orașului. Aici David Zee tocmai a fost „botezat” în Contrada cu aproximativ 25 de alții care au fost în mare parte sub vârsta de 2 ani

de ce preda?

„învață cum să predai eficient și cum să scrii concis. Obțineți feedback de la mentori și studenți”. Lucrul cu studenții și stagiarii este, de asemenea, un pilon al progresului științific și al satisfacției personale. După cum a subliniat Sir William Osler, transmiterea de noi cunoștințe și stimularea oamenilor să învețe sau să sară în domeniul cuiva este poate cea mai fundamentală și plăcută contribuție pe care majoritatea dintre noi o putem aduce în viața noastră academică. Elevii m-au forțat să învăț despre ceva nou sau să fac ceva diferit sau mi-au deschis un nou mod de a gândi despre o problemă. Știi că ai reușit ca profesor atunci când înveți mai mult de la cursanții tăi decât ei de la tine. Predarea ne determină să examinăm înțelegerea frecvent superficială a problemelor și conceptelor cheie. Când lucrurile sunt tulburi, predarea ne împinge înapoi la planșa de desen. De fiecare dată când predăm, învățăm nu este o frază tocită, ci o recunoaștere autentică a unui pilon al vieții academice. Predarea ne permite să diseminăm cunoștințele către mulți oameni de știință sau medici simultan, iar în cazul audiențelor clinice să afectăm imediat îngrijirea medicală a sute sau chiar mii de pacienți. Poate că una dintre cele mai importante aplicații recente ale studiilor noastre privind efectele leziunilor cerebeloase asupra mișcărilor ochilor a fost dezvoltarea algoritmilor pentru a distinge accidentul vascular cerebral în cerebel sau trunchiul cerebral de afecțiunile benigne ale labirintului periferic la pacienții cu vertij acut . Predarea și stimularea elevilor ne permite să aducem sânge nou în câmpul cuiva, atrăgând cei mai deștepți și mai imaginativi să ne urmeze exemplul. Predarea ne permite să întâlnim studenți și colegi din întreaga lume, din diferite culturi, cu abordări diferite ale medicinei, științei și vieții.

învățarea de a scrie concis, de asemenea, este o abilitate de bază a unui profesor eficient. „Obțineți feedback!”Stiloul roșu notoriu al lui Dave Robinson cu care a măcelărit primele mele schițe ale unei lucrări și criticile înțepătoare ale recenzorilor (de obicei) atenți („dacă recenzorul nu a înțeles ceea ce ați scris, a fost problema dvs., nu recenzorii”) au fost experiențe dureroase, dar esențiale în învățarea modului de diseminare eficientă a cunoștințelor științifice.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.