조지아 주립대학교 TReNDS 센터, 알츠하이머병 연구를 위한 NIH R01 보조금 수상

애틀랜타—조지아 주립대학교의 TReNDS 센터가 알츠하이머병 진행과 신경정신질환의 다중 모드 뇌 이미징 기술 발전을 목표로 하는 쌍의 NIH R01 보조금을 수상하면서 새로운 전환점을 맞이했습니다.

이 보조금은 센터와 그 수장인 빈스 칼훈(Vince Calhoun)에게 뛰어난 성과의 해를 의미하며, 그는 최근 ‘뇌 상태(State of the Brain)’라는 주제로 진행된 글로벌 특별호에서 소개되었습니다.

NIH의 R01 보조금은 독립적인 연구를 발전시키기 위한 주요 연방 자금을 제공합니다. 이 경쟁적인 보조금은 과학적 우수성의 중요한 기준으로 여겨집니다.

칼훈은 TReNDS 센터의 창립 이사로, 신경과학 및 신경정보학 분야의 조지아 연구연합 저명한 학자입니다.

조지아 주립대학교의 연구 및 경제 개발 부문 부총장인 도널드 해멀버그(Donald Hamelberg)는 “칼훈 박사의 지도 아래 TReNDS 센터는 뇌 맵핑 및 뇌 과학 연구의 우수성 기준을 설정했습니다.”라고 말했습니다.

“이 혁신적인 연구는 연방 정부로부터 잘 deserved한 인정을 받고 있으며, 인간의 뇌에 대한 이해를 높이고 있습니다.”

센터가 새롭게 수상한 두 개의 NIH R01 연구 프로젝트는 복잡한 뇌 이미징 데이터와 유전체 데이터를 통합하고 분석하는 방법을 발전시키는 데 중점을 두고 있습니다.

이 프로젝트들은 신경 및 정신질환의 이해, 진단 및 치료를 개선하기 위해 다중 모드 데이터 융합의 경계를 확장하는 것을 목표로 하고 있습니다.

첫 번째 프로젝트는 알츠하이머병 연구를 위해 5년 동안 380만 달러의 지원을 받는 국가 노화 연구소(National Institute on Aging) 보조금입니다.

이 프로젝트는 복잡한 패턴을 발견하기 위해 데이터를 연결하는 유연하고 다차원적인 모델을 개발하고 알츠하이머병 및 관련 질병의 이해 및 예측을 개선하는 것을 지원할 것입니다.

컴퓨터 과학 부교수인 진 리우(Jean Liu)도 이 보조금의 공동 주 연구자입니다.

리우는 “최근 몇 년 동안 알츠하이머병, 타우(Tau) 및 아밀로이드 플라크(amyloid plaques)의 특징과 인지적 저하가 잘 알려졌지만 초기 단계에서 질병의 진행을 정확하게 식별하고 예측하는 것은 여전히 어렵다.”고 말했습니다.

“우리는 다양한 형태의 치매를 높은 정확도로 분류하고, 개별 인지 능력의 시간적 변화를 예측하며, 질병의 인과적 메커니즘에 대한 통찰을 제시할 수 있을 것으로 기대합니다.

우리가 개발하는 도구는 연구 커뮤니티에 사용 가능한 툴킷으로 공유될 것입니다.

이 도구들은 알츠하이머병 및 기타 정신 질환에서 연구 진전을 상당히 가속화할 것으로 예상합니다.”

두 번째 프로젝트는 4년 동안 250만 달러의 지원을 받는 국가 생물 의학 이미징 및 생체 공학 연구소(National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, NIBIB)의 보조금으로, 다중 모드 뇌 이미징 바이오마커를 식별하기 위한 AI 기반 소스 분리 방법의 개발을 지원합니다.

칼훈은 “이 보조금 자금 지원을 통해 기존의 데이터 기반 프레임워크를 확장하고, 다중 모드 데이터를 활용하여 알츠하이머병 예측 능력을 향상시키고, 알츠하이머병 및 관련 치매의 독특한 서명을 식별할 수 있도록 하고 있습니다.”고 말했습니다.

“우리는 뇌 질환이 뇌의 용적, 기능 및 연결성에 미치는 영향을 시각화하고, 이러한 것들이 유전체적 요인과 어떻게 연결되는지를 맵핑하는 알고리즘을 개발하는 데 집중하고 있습니다.

복잡한 뇌 데이터에 대한 이해를 향상시키는 새로운 접근 방식을 개발함으로써 우리는 뇌 질환의 복잡성을 풀고 예측 능력을 개선하여 더 많은 환자와 가족을 도울 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.”

칼훈은 아퍼처 뉴로(Aperture Neuro) 특별호에 기여하여 신경 맵핑의 향후 트렌드에 대해 설명했습니다.

이 특별호는 인류 뇌 맵핑에 관한 현대적 관점을 showcase 하며, 주요 연사들과 상 수상자들, 인류 뇌 맵핑 연례 회의의 지도자들로부터의 에디토리얼 및 반성을 포함합니다.

칼훈은 “데이터에 가까이 머물며 뇌의 복잡하고 고차원적인 패턴을 일찍 단순화하지 않는 것의 중요성”을 강조했습니다.

그는 brain 분석 방법과 관련된 새로운 분류 프레임워크를 소개하고, 신경 장애의 재현 가능한 fMRI 마커를 식별하기 위한 자동화되고 적응 가능한 파이프라인인 NeuroMark와 같은 하이브리드 모델을 홍보했습니다.

또한, 표현력이 있는 시각화와 시간-변화하는 연결성 모델링의 가치를 강조했습니다.

2024년 OHBM 회의에서 칼훈은 인간 뇌 맵핑 분야에서의 탁월한 기여를 기리는 글래스 브레인 평생 공로상(Glass Brain Lifetime Achievement Award)을 수상했습니다.

이번 봄에 TReNDS 센터는 조지아 공과대학교와 에모리 대학의 다른 연구진들과 함께 기능적 신경 이미징 심포지엄을 개최하여 주요 신경과학자 및 뇌 연구자들을 초대할 예정입니다.

이번 행사에서는 최근의 기능적 뇌 이미징 혁신과 신경 이미징의 향후 여러 측면에 대한 패널 토론이 진행될 것입니다.

TReNDS 센터에 대한 자세한 내용을 알아보려면 https://trendscenter.org/ 를 방문하세요.

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