مايكل إي. غرينبيرغ

مايكل غرينبيرغ (مواليد 25 مايو 1954) هو عالم أعصاب أمريكي متخصص في علم الأحياء العصبية الجزيئية . ^{[ 1 ]} شغل منصب رئيس قسم علم الأحياء العصبية في كلية الطب بجامعة هارفارد من عام 2008 إلى عام 2022.

نشأ مايكل غرينبيرغ في بروكلين ، نيويورك، وتخرج من جامعة ويسليان (بامتياز مع مرتبة الشرف) عام 1976 بشهادة في الكيمياء. أجرى أبحاث الدكتوراه وبدأ أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة روكفلر بمدينة نيويورك في مختبر الحائز على جائزة نوبل جيرالد إيدلمان . وأكمل لاحقًا أبحاث ما بعد الدكتوراه مع إدوارد زيف في المركز الطبي بجامعة نيويورك .

خلال فترة عمله في مختبر زيف، لاحظ غرينبيرغ أن نسخ جين c-fos ، وهو جين أولي مُسرطن خلوي، يُحفز في غضون دقائق من تنشيطه بواسطة عوامل التغذية العصبية، وهو أحد أوائل الأوصاف الآلية لكيفية استجابة الخلايا للإشارات الخارجية. أدى هذا الاكتشاف في زراعة الخلايا إلى ملاحظة أن النشاط العصبي، وحتى التجربة الحسية، يمكن أن يحفز التعبير عن جين c-fos في الدماغ؛ ويُعتبر هذا الاكتشاف الآن مبدأً أساسيًا في علم الأحياء العصبي، ويُستخدم على نطاق واسع في علم الأعصاب كعلامة حقيقية للخلايا العصبية النشطة. أظهرت تجارب تورستن ويزل وديفيد هوبل ، الحائزة على جائزة نوبل في الستينيات، أن التجربة البصرية ضرورية أثناء النمو لتأسيس الدوائر العصبية السليمة في القشرة البصرية، إلا أن الأساس الخلوي والجزيئي لذلك كان مجهولًا. وقد وفر تحديد جين c-fos، وجينات أخرى تعتمد على النشاط، آلية جزيئية تُفسر كيف يمكن للتجربة (أي التنشئة) أن تقترن بعملية خلوية (أي الطبيعة).

في عام ١٩٨٦، انتقل غرينبيرغ إلى بوسطن ، ماساتشوستس، ليؤسس مختبره في قسم علم الأحياء الدقيقة وعلم الوراثة الجزيئية بكلية الطب بجامعة هارفارد . وفي عام ١٩٩٩، عُيّن مديرًا لبرنامج علم الأحياء العصبية في مستشفى بوسطن للأطفال . ^{[ ٢ ] [ ٣ ]} وفي عام ٢٠٠٨، أصبح رئيسًا لقسم علم الأحياء العصبية في كلية الطب بجامعة هارفارد. ^{[ ٤ ]}

قام غرينبيرغ بتوجيه عدد من علماء الأعصاب بما في ذلك مورغان شينغ ، وديفيد جينتي ، وأزاد بوني ، وآن برونيه ، وريكاردو دولمتش ، وأنيرفان غوش ، وهيلمار بادينغ ، ومايكل زد لين .

يعمل مختبر غرينبيرغ ^{[ 5 ]} على فهم الآليات التي ينظم بها برنامج التعبير الجيني المعتمد على النشاط نمو الدماغ ووظيفته. ^{[ 6 ]} وقد تمكن المختبر من تحديد العديد من الخطوات الأساسية في هذه العملية، بدءًا من التنشيط الأولي لقنوات الأيونات التي تزيل استقطاب الخلايا العصبية، ^{[ 7 ] [ 8 ]} وسلسلة الإشارات اللاحقة ^{[ 9 ]} التي تتوج بالتعبير الجيني، ونمط التعبير الجيني المعتمد على الخبرة في أنواع فرعية معينة من خلايا الدماغ، مثل الخلايا العصبية المثبطة مقابل الخلايا العصبية المثيرة. ^{[ 10 ]}

ثبت أن هذا التعبير الجيني المعتمد على النشاط يلعب دورًا بيولوجيًا هامًا في نمو الجهاز العصبي ووظيفته، وتحديدًا في تكوين الدوائر العصبية المثبطة في الدماغ. وقد أظهر غرينبيرغ وزملاؤه أنه من خلال إدخال طفرة في موقع محدد في مُحفِّز جين Bdnf المعتمد على النشاط ، لم تتمكن التجربة البصرية من تحفيز التعبير عن Bdnf في قشرة دماغ الفئران، وتعطل تكوين المشابك والدوائر العصبية المثبطة في هذه الحيوانات. ^{[ 11 ]} ولم يجد الباحثون أي تأثير على تكوين المشابك العصبية المثيرة أو وظيفتها.

اكتشف مختبر غرينبيرغ أيضًا NPAS4 ، وهو عامل نسخ يعتمد على النشاط، ضروري لتكوين المشابك العصبية المثبطة من خلال تنظيمه لنسخ جين Bdnf ، وجينات أخرى تعتمد على النشاط. ^{[ 12 ]} وكما في اكتشافهم السابق، وجدوا دورًا محددًا لهذا البرنامج الجيني في تطور الدوائر العصبية المثبطة، إذ لم يؤثر تعطيل وظيفة NPAS4 على تكوين المشابك العصبية المثيرة أو وظيفتها. وبالتالي، يلعب البرنامج الجيني المعتمد على النشاط دورًا محوريًا في تطور الدوائر العصبية المثبطة في القشرة الدماغية، المسؤولة عن ضبط مخرجات الخلايا العصبية ووظائف الجهاز العصبي بدقة.

في عام ٢٠١٠، اكتشف مختبر غرينبيرغ فئة جديدة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) تُسمى الحمض النووي الريبوزي المُعزز ( eRNA )، وهي جزيئات تُنسخ من مناطق مُعززة في الكروموسومات. ^{[ ١٣ ]} وقد وجد غرينبيرغ وزملاؤه أن الحمض النووي الريبوزي المُعزز يُنسخ استجابةً للنشاط العصبي، ويعمل على تنظيم التعبير الجيني في الخلايا. ولا يزال دور الحمض النووي الريبوزي المُعزز في تنظيم التعبير الجيني في الصحة والمرض قيد البحث في مجالات متنوعة، مثل أبحاث السرطان.

أجرى غرينبيرغ أبحاثًا في البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة لاضطرابات طيف التوحد ، وتحديدًا في متلازمة ريت ، وهي اضطراب ناتج عن طفرات في بروتين MeCP2 ، وهو بروتين رابط لميثيل الحمض النووي ينظم عملية النسخ. وقد تناولت دراساته برنامج الجينات المعتمد على الخبرة في نماذج الفئران المصابة بمتلازمة ريت، وتحديدًا كيف تُعطّل الطفرات في بروتين MeCP2 التعبير عن جينات طويلة بشكل خاص في الدماغ. ^{[ 14 ]}

يدرس مختبر غرينبيرغ حاليًا التعبير الجيني المعتمد على النشاط في الخلايا العصبية البشرية، ويقارن هذا البرنامج للتعبير الجيني مع الثدييات الأخرى والرئيسيات الأخرى. في عام 2016، حدد هو وزملاؤه جينًا يُحفز بشكل انتقائي في أدمغة البشر والرئيسيات بعد التحفيز. ^{[ 15 ]} ووجدوا أن هذا الجين، المسمى أوستيوكرين، يُعبر عنه في عظام وعضلات الفئران، ولكنه غير موجود في أدمغة القوارض، وأن تعبيره القابل للتحفيز في الخلايا العصبية للرئيسيات ناتج عن تطور عناصر تنظيم الحمض النووي التي ترتبط بعامل النسخ المعتمد على النشاط، MEF2 .

غرينبيرغ مؤلف لأكثر من 200 مقال، ويعمل في هيئات تحرير المجلات التالية، من بين مجلات أخرى: مجلة علم الأعصاب ؛ التعلم والذاكرة ؛ نيرون ؛ وعلم الأعصاب الجزيئي والخلوي . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

1990 - 1992: جائزة ماكنايت للتقدم التكنولوجي في علم الأعصاب ^{[ 18 ]}

2006: جائزة إدوارد إم. سكولنيك في علم الأعصاب ،

2015: جائزة غروبر في علم الأعصاب ، بالاشتراك مع كارلا شاتز .

2023: جائزة الدماغ . ^{[ 19 ]}

غرينبيرغ عضو في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم والأكاديمية الوطنية للعلوم . ^{[ 20 ]}

• شبكات الإشارات التي تنظم نمو المشابك العصبية والوظائف الإدراكية - محاضرة فيديو لمايكل غرينبيرغ، 2010