Catherine Dulac, Lee och Ezpeleta Professor i konst och vetenskap och Higgins Professor i molekylär och cellulär biologi, har tilldelats ett genombrott 2021 i biovetenskap för hennes banbrytande arbete som identifierar neurala kretsar som reglerar föräldrabeteende hos både män och kvinnor.

”en av vetenskapens skönheter är lagarbete”, sa Dulac, som beskrev att vara” chockad ” när han fick nyheterna. ”Allt detta arbete var genomtänkt och utfört i mycket nära samarbete med doktorander, doktorander och postdoktorer. Du tänker aldrig ensam.”

nu i sitt nionde år skapades Genombrottspriset för att fira följdarbete av världens främsta forskare och inspirera framtida forskare. $ 3 miljoner utmärkelser är bland fältets högsta erkännande inom matematik och grundläggande fysik, liksom biovetenskap.

Dulac, som också är en Howard Hughes Medicinsk utredare, gick med i Harvard-fakulteten 1996. Hon har länge drivits av en djup fascination för samspelet mellan sociala interaktioner och den mänskliga hjärnan. Hos djur är sociala svar vanligtvis distinkta hos män och kvinnor. Kvinnliga möss bygger till exempel spontant ett bo och börjar ta hand om spädbarn, även om de är från en annan kvinna. Manliga möss tenderar däremot att attackera spädbarn. Hennes vinnande forskning identifierade de specifika hjärncellerna och neuronkretsarna som styr dessa beteenden och ifrågasatte den långvariga tron att olika neuronkretsar utvecklas i manliga och kvinnliga hjärnor.

När hon gick med i Harvard som junior fakultetsmedlem, satte Dulac på att undersöka och identifiera familjer av feromonreceptorer, molekylerna uttryckta i en specialiserad sensorisk vävnad hos musen som upptäcker sociala signaler, kallad vomeronasal organ (VNO). Genom att genetiskt modifiera funktionen hos VNO-neuroner upptäckte hon att könsspecifika sociala beteenden kan förändras. För ungefär 10 år sedan ledde dessa experiment henne att studera hypotalamus, huvudhjärnområdet nedströms om VNO-systemet som styr könsspecifika beteenden.

”det är inte så att kretsarna är annorlunda; det är regleringen av den kretsen som är annorlunda”, sa hon. ”Den manliga hjärnan har samma kretsar för föräldrabeteende som finns hos kvinnor, och kvinnor har kretsar för barnmord som män har. Om vi dödar dessa neuroner i den kvinnliga hjärnan är de inte längre föräldrar. Om vi aktiverar dem hos män blir de föräldrar.”

Dulac, som tjänstgjorde som ordförande för MCB från 2007 till 2013, kallade priset glädjande för när hon började sin forskning, diskonterade vissa arbetet och ansåg hennes tillvägagångssätt sämre.

”socialt beteende brukade leva i antingen psykologi eller etologi . De flesta neurovetenskapsmän arbetar vanligtvis på cortex medan vi tittade på hypotalamus, det område i hjärnan som organiserar sociala beteenden. De såg det som mindre, ” hon sa. ”människor är väldigt arroganta. Evolutionärt sett är vi fortfarande djur, äter, sover, parning, föräldraskap — det här är saker vi måste göra. Dessa beteenden lever inte i cortex. De kommer alla från hypotalamus, och motsvarande kretsar tenderar att vara mycket bevarade över djurarter.”

fas dekan för vetenskap Christopher Stubbs kallade Dulacs pris ” välförtjänt.”

”Jag är glad att se Professor Dulacs enastående bidrag erkännas med det prestigefyllda Genombrottspriset,” sa han. ”Hennes förmåga att få olika tekniker att bära på viktiga problem som kopplar neuroner till beteende är verkligen anmärkningsvärt. Vi firar detta välförtjänta erkännande av hennes skicklighet, hennes insikt och hennes vetenskapliga djup.”

Dulac sa att denna ”nya gräns” inom neurovetenskap är en som kan ha enorm inverkan på medicinen.

” till exempel blev jag bedövad att upptäcka i litteraturen att 10 till 20 procent av kvinnorna i USA lider av postpartum depression. Jag känner inte till någon psykisk sjukdom som drabbar så många människor. Det är mycket allvarligt och vårt arbete, som ger en unmechanistic förståelse av hur föräldrarnas beteende styrs i hjärnan, kommer förhoppningsvis att inspirera mer kliniskt orienterad forskning för att identifiera hur och när denna neurala krets felfunktioner, och vad man ska göra åt det,” hon sa.

Dulacs passion för forskning motsvaras endast av den entusiasm hon ger till sitt klassrum och till den yngre generationen forskare som arbetar i hennes laboratorium.

” det som är fascinerande för mig är denna konfrontation av ideer. Alla tar med sig något till bordet. Vissa är bättre, andra är sämre. Men som helhet bildar de något som får oss att gå vidare,” Hon sa. ”Vetenskapen i USA tenderar att vara mycket informell, vilket skiljer sig från Frankrike, Där jag växte upp. Där fick vi lära oss att respektfullt skjuta upp din professors ideer. Detta verkade alltid fel för mig, vilket satte mig i mycket problem när jag var student. Du måste kunna motsäga din mentor för att hålla diskussionen igång, för att se om tanken flyter eller inte. Det bästa som kan hända i mitt labb är när någon bevisar mig fel, för det betyder att det finns mycket smarta människor i min grupp. Ibland har jag rätt; ibland har jag fel; och ibland har alla fel, vilket innebär att vi kollektivt inte har tänkt på ett problem tillräckligt hårt. Resultaten av våra experiment kommer alltid att vara där för att berätta det för oss.”

Dulac, som har svängt under pandemin för att arbeta med de sociala effekterna av isolering på hjärnan, är medlem i American Academy of Arts and Sciences, French Academy of Sciences och American Philosophical Society. Hon är mottagare av 2019 Ralph W. Gerard-priset i neurovetenskap, 2017 Scolnick-priset och National Academy of Sciences 2015 Pradel Research Award. När hon fick sitt begåvade professorat vid Harvard 2018 använde hon stipendiet för att finansiera ett stipendium för en grundutbildning i sitt laboratorium. Den studenten, Melonie Vaughn, nu doktorand, är en av dussintals som håller kontakten regelbundet.