Ishmail Abdus-Saboor는 필라델피아에서 자란 소년 시절부터 다양한 자연 세계에 매료되었습니다. 3학년 담임인 무어 선생님의 지도 아래 자연 산책이 그를 매료시켰습니다. “우리는 야생동물과 상호작용하고 관계를 맺고 원래 환경에서 동물을 볼 수 있었습니다.”라고 그는 회상했습니다. Abdus-Saboor는 또한 고양이, 개, 도마뱀, 뱀, 거북이 등 다양한 동물을 그의 3층 집에 데려왔고, 거북이에 대해 가르치는 잡지를 사기 위해 용돈을 모았습니다. 어른들이 커서 무엇이 되고 싶냐고 묻자 그는 “나는 과학자가 되고 싶다고 말했다”고 말했다. “저는 항상 눈썹을 치켜올렸습니다.”

Abdus-Saboor는 그 목표에서 벗어나지 않았습니다. 오늘 그는 생명과학과 부교수 컬럼비아 대학의 Mortimer B. Zuckerman 정신 뇌 행동 연구소에서 공부하고 있습니다. 뇌가 결정하는 방식 피부에 닿는 것이 고통스럽거나 즐거운지 여부. "이 질문은 인간 경험의 기본이지만 만족스러운 분자 세부 사항으로 설명하는 것은 여전히 ​​​​어려운 일입니다."라고 그는 말했습니다. 피부는 우리의 가장 큰 감각 기관이자 환경에 대한 주요 통로이기 때문에 만성 통증부터 우울증까지 치료할 수 있는 단서를 제공할 수 있습니다.

이러한 단서를 찾기 위해 Abdus-Saboor는 피부-뇌 축을 따라 모든 지점에서 신경계를 조사합니다. 그는 다른 많은 사람들처럼 피부에만 집중하거나 뇌에만 집중하지 않습니다. “우리는 이 두 세계를 통합합니다.”라고 그는 말했습니다. 그는 이러한 접근 방식을 위해서는 두 세트의 기술을 숙달하고, 두 세트의 문헌을 읽고, 두 세트의 과학 회의에 참석해야 한다고 덧붙였습니다. "그것은 우리에게 독특한 다리를 제공합니다"라고 그는 말했습니다. 그것은 다음과 같은 결과를 가져왔습니다. 획기적인 종이 작년에 출판된 세포 즐거운 터치를 위해 전체 신경 회로를 배치했습니다.

Abdus-Saboor는 또한 통증의 새로운 정량적 척도 쥐 실험에서는 그와 그의 팀이 오피오이드 중독의 세대 간 유전에 대한 증거를 수집하기 위해 채택한 도구였습니다. 설치류에 대한 그의 연구 결과는 부모의 과도한 오피오이드 사용이 어린이를 위험에 빠뜨리는 방식으로 유전자 발현을 변화시킬 수 있음을 암시합니다.

그의 업적으로 수많은 상을 받은 Abdus-Saboor는 Howard Hughes Medical Institute의 첫 번째 클래스에 지명되었습니다. 프리먼 흐라보스키 학자 지난 8.6월. 이 상은 실험실에서 다양성과 포용성을 육성하는 신진 경력의 신진 연구자에게 XNUMX년 동안 최대 XNUMX만 달러를 제공합니다.

콴타 Abdus-Saboor와 함께 과학 분야에서 다시 시작하는 경향, 얼룩말 물고기 유레카 순간, 새로 수입된 벌거벗은 두더지 쥐 서식지에 대한 희망에 대해 이야기했습니다. 인터뷰 내용은 명확성을 위해 압축 및 편집되었습니다.

어렸을 때 부모님이 과학에 대한 관심을 지지해 주셨나요?

그들은 확실히 그랬습니다. 나는 동물을 생일 선물로 받기 시작했습니다. 왜냐하면 내가 그들에게 얼마나 매료되었는지를 그들이 보았기 때문입니다. 고등학교로 빨리 감기. 9학년 때 부모님은 제가 우등생 생물학을 위해 1년 동안 진행했던 과학 박람회 프로젝트를 위해 우리 집 3층을 차지할 수 있도록 허락하셨습니다. 나는 도처에 수백 마리의 가재를 가지고있었습니다. 나의 부모님은 과학자는 아니지만 나의 과학 영역에서의 탈선과 모험을 매우 지지해 주셨습니다.

부모님은 뭘 하시니?

우리 어머니는 회계법인의 최고재무책임자(CFO)이십니다. 우리 아버지는 은퇴하기 전에 보험 계리사였습니다. 그래서 나는 수학적 성향을 물려받았을지도 모릅니다. 동물의 고통을 대략적으로 계산하기 위해 우리는 통계적 모델링을 수행하여 동물의 행동 특징을 읽기 쉬운 단일 척도로 압축합니다. 아버지는 제가 강연할 때 가끔 오셨는데, 비록 생물학이 종종 아버지의 머리 위에 있기는 하지만, 아버지는 제가 하는 일의 수학 부분에 매우 흥미를 느끼십니다.

대학이 당신의 경력을 어떻게 형성했나요?

나는 역사적으로 흑인 대학인 North Carolina A&T에 다녔습니다. 나는 이런 종류의 대학을 다녔던 사람들의 계보에서 왔습니다. 부모님은 하워드 대학교에 다녔습니다. 이모도 그랬어요. 삼촌은 버지니아 주립대에 다녔고, 할아버지는 링컨 대학교에 다녔습니다. 나에게 이 대학 중 한 곳에 진학하는 것 외에 선택의 여지가 있었는지 모르겠습니다.

그래도 현명한 결정이었다고 생각합니다. 나와 닮은 사람들이 정말 잘하는 모습을 보면서 자신감이 커졌다. 그리고 대학의 문화는 경쟁이 아니라 육성입니다. 교수진은 당신을 걱정합니다. 학생들은 함께 일하고 서로 성공하는 모습을 보고 싶어합니다.

대학에서 연구를 하셨나요?

예. 저는 연구 경험이 중요하다는 것을 알고 있었기 때문에 캠퍼스에 온 첫 달 동안은 집집마다 교수진에게 연구 기회를 요청했습니다. 나는 돼지 농장에서 일하도록 고용되었습니다. 나는 돼지고기를 먹지 않기 때문에 웃긴데, 돼지의 식단을 바꾸면 고기 맛이 바뀌는지 연구하고 있었습니다.

그 당시 나는 수의사가 되겠다는 생각을 하고 있었습니다. 그래서 2학년 때 동물병원에서 중성화 수술, 동물 청소 등의 일을 했습니다. 그때 나는 어렸을 때 과학을 접하면서 느꼈던 스릴이 거기에 없다는 것을 깨달았습니다. 나는 그 작품을 좋아하지 않았습니다.

그런데 3학년과 4학년 사이에 펜실베이니아 대학교 분자생물학 연구실에서 일했는데 전구가 꺼졌습니다. 나는 "와, 사람들은 큰 아이디어를 생각하고 인간 건강에 중요한 문제에 대한 해결책을 찾으려고 노력하면서 돈을 받는다"고 생각했습니다. 부모님에게 “이거다. 나는 박사 학위를 받고 싶습니다. 분자 생물학에서요.”

쾌락과 고통을 연구하게 된 계기는 무엇인가요?

조금 구불구불한 길이었습니다. 나는 박사 학위를 받았습니다. 펜실베이니아 대학교에서 세포 발달과 관련된 회충의 분자 경로를 연구하고 있습니다. 이 경로의 단백질 유전자는 인간 암의 최소 30%에서 돌연변이가 발생합니다. 내 연구는 이러한 경로가 세포의 기본 유형과 모양을 어떻게 제어하는지 보여주었습니다. 나는 그 연구실에서 처음으로 그 경로를 연구했기 때문에 처음부터 많은 도구를 만들어야 했습니다. 그것은 내 경력 전반에 걸친 주제였습니다. 나는 새로운 코스를 계획하는 것을 좋아합니다.

그리고 당신이 계획한 다음 과정은 당신을 신경과학으로 데려갔습니다. 왜?

신경과학은 황금시대에 있는 것 같았습니다. 다양한 분야의 사람들이 뇌를 연구하기 위해 모이고 있었지만, 아직 답보다 질문이 더 많은 것 같아서 제가 영향을 미칠 수 있는 여지가 있었습니다. 나는 부분적으로 논리적 단순성 때문에 감각 신경과학으로 옮겼습니다. 즉, 피부의 수용체가 활성화되고 일련의 릴레이 후에 어떻게든 뇌에서 인식을 얻게 됩니다. 감각 시스템 중에서 촉각은 가장 적게 연구되었습니다. 큰 질문 중 일부는 아직 열려 있습니다.

부족한 지식을 어떻게 보완하셨나요?

처음에 나는 정규 교육을 받지 못했다는 사실에 불안감을 느꼈습니다. 박사후 연구원으로서 저는 신경과학 수업을 들어본 적이 없었습니다. 신경과학자와의 회의와 대화에서 나는 종종 따라잡을 수 없다는 것을 깨달았습니다. 나는 용어를 몰랐습니다. 하지만 나는 정기적으로 모임을 갖고 있었습니다. 마이클 누스바움, Penn의 생의학 연구 책임자가 저에게 멘토링을 요청한 후. 어느 날 그의 사무실에서 그는 나에게 신경과학을 가르쳐 줄 것을 제안했습니다. 우리는 1970년대와 1980년대부터 시작해 XNUMX년 넘게 일주일에 XNUMX시간씩 신경과학 논문에 대해 토론했습니다. 그렇게 신경과학을 배웠어요. “그래, 나는 신경과학자다.”라고 말할 수 있게 되었어요.

저는 아프리카계 미국인입니다. Mikey Nusbaum은 뉴욕 출신의 백인 유대인 남성입니다. 때로는 인생에서 당신을 가장 많이 지지하는 사람들이 당신 및 당신의 문화와 직접적인 관련이 없을 수도 있습니다.

통증 척도는 어떻게 생각해냈나요?

고통받는 일을 위해 한걸음 물러섰습니다. 통증을 연구하고 잠재적으로 새로운 진통제를 개발하기 위해 쥐를 사용하려면 먼저 다음 질문에 답해야 했습니다. 동물이 통증을 겪고 있는지 어떻게 알 수 있습니까? 전통적으로 연구자들은 동물이 자극으로부터 발을 빼는 빈도를 관찰하지만 동물은 여러 가지 이유로 발을 움직입니다. 그리고 표준화가 없었기 때문에 여러 실험실에서는 실험에 따라 동일한 자극이 무해하거나 고통스럽거나 매우 고통스럽다고 결정했습니다. 그래서 저는 “완전히 새로운 시스템을 개발해야 한다”고 말했습니다.

그것에 대한 아이디어는 어떻게 얻었나요?

에서 아이디어를 얻었습니다. 마이클 그라나토, 우리 연구실 근처에 있던 Penn 신경과학자입니다. 그는 얼룩말 물고기 애벌레의 청각적 놀람 반응을 연구하고 있었습니다. 나는 연구실 회의에 참석했다. 로샨 자인, 당시 Granato 연구실의 박사후 연구원, 현재 Haverford College의 교수진은 육안으로 감상하기에는 너무 빠른 반응 움직임을 포착하기 위해 고속 비디오 촬영을 사용하는 방법에 대해 이야기했습니다. 나는 동일한 접근 방식을 사용하여 피부 자극에 반응하는 동물의 움직임을 기록하고 이러한 움직임을 사용하여 동물의 고통을 대략적으로 파악할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그것은 완전히 새로운 세계를 열었습니다.

만약 제가 얼룩말 물고기 과학자와의 만남에 참석하지 않았다면 저는 이런 아이디어를 결코 얻지 못했을 것입니다. 나는 여전히 강연에 나가서 사람들이 벌레, 파리, 생선, 효모, 박테리아에 대해 이야기하는 것을 듣습니다. 왜냐하면 아마도 제가 우리가 하는 일에 통합할 수 있는 무언가를 배울 수 있기 때문입니다. 현대 과학의 부끄러운 점은 모든 사람이 자신의 시스템, 접근 방식, 유기체, 규율에 지나치게 집중하고 있다는 것입니다. 사람들이 폭넓게 교육을 받지 않고 자신의 안전 지대에서 벗어나지 않으면 혁신이 저해될 수 있습니다.

통증 측정 척도를 만들기 위해 쥐의 움직임을 경험과 어떻게 연결했나요?

먼저, 부드러운 메이크업 브러시의 접촉과 같이 무해하다고 간주되는 자극이 동물의 피부에 있는 촉각 뉴런을 활성화하고, 피부를 찌르는 바늘이 통증 뉴런을 활성화시키는 것을 확인했습니다. 그런 다음 각 자극에 대한 동물의 반응 움직임을 기록했습니다. 고통 때문에 동물은 얼굴을 찡그린 채 재빨리 발을 빼내고 힘차게 흔들었습니다. 우리는 각 움직임 유형, 철수 속도 및 발 흔들기 횟수에 수치를 부여했습니다. 그런 다음 해당 기능이 통증 수준에 얼마나 중요한지를 기준으로 각 숫자에 숫자 가중치, 즉 고유값을 부여한 다음 가중치를 결합하여 통증에 대한 단일 정량적 측정값을 만들었습니다.

이 새로운 도구가 어떻게 사용되고 있다고 보시나요?

우리가 매우 기대하는 두 가지 사항이 있습니다. 하나는 통증의 원인으로서 유전적 다양성을 연구하는 것입니다. 전 세계 인구는 통증 민감도가 매우 다양합니다. 그 중 일부는 사회문화적이지만 일부는 DNA에 있습니다. 예를 들어, 어떤 고통도 느끼지 않는 사람들은 그러한 특성의 기초가 되는 유전적 돌연변이를 가지고 있습니다. 제 연구실에서는 통증 척도를 사용하여 약 20종의 다양한 마우스 계통의 통증 민감도를 측정했습니다. 우리는 통증에 별로 반응하지 않는 쥐와 과민한 다른 쥐를 확인했습니다. 우리는 이러한 통증 민감성의 기초가 될 수 있는 새로운 유전자를 찾기 위해 유전자 지도 작성 접근법을 사용하고 있습니다.

우리는 또한 뇌가 급성 통증에서 만성 통증으로의 전환을 어떻게 제어하는지에 대해 매우 기대하고 있습니다. 우리는 통증 척도를 사용하여 생쥐의 통증 수준을 측정한 다음 기능성 자기 공명 영상을 사용하여 생쥐의 뇌 활동에 대한 스냅샷을 찍습니다. 우리는 급성 통증에서 만성 통증으로의 전환에 기초가 되는 뇌 활동 패턴을 찾기 위해 매일 동물의 이미지를 촬영합니다. 일단 그것을 찾으면 만성 통증의 과정을 바꾸기 위해 그것을 바꾸려고 노력할 수 있습니다. 우리는 이 고통의 감각적 요소뿐만 아니라 정서적 요소에도 관심이 있습니다.

아프지 않은 촉각도 연구해 보셨나요?

네, 최근에는 세포 논문에서 우리는 일부 형태의 접촉이 보람 있는 이유를 설명하기 위해 피부에서 뇌까지 살펴보았습니다.

이전에는 해본 적이 없는 일이라는 것이 놀랍습니다.

촉각에 대한 분자적 연구는 아직 초기 단계에 있습니다. 다양한 종류의 터치 뉴런의 분자적 특징은 2000년대 후반에야 확인되었습니다. 그 이후로 차별적인 터치, 즉 질감을 기준으로 XNUMX/XNUMX과 XNUMX센트를 구별하는 데 사용되는 터치에 많은 초점이 맞춰졌습니다. 사회적 쓰다듬기 터치는 상당히 과소 연구되었습니다.

이 프로젝트는 어떻게 시작됐나요?

데이비드 앤더슨캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 연구팀은 2013년에 피부의 특정 세포가 부드러운 접촉에 반응한다고 보고했습니다. 그러나 그들은 그 세포들이 자연적인 행동에 연루되거나 뇌와 연결되지 않았습니다. 나는 논문을 읽고 이러한 공백을 메우기로 결정했습니다. 박사후 과정 마지막 해에 저는 생쥐를 유전자 조작하여 청색광에 반응하는 부드러운 촉각 뉴런을 갖게 되었습니다. 내 계획은 청색광으로 뉴런을 자극하고 쥐가 무엇을 하는지 살펴보는 것이었습니다.

2018년에 제가 연구실을 시작했을 때 우리는 이러한 실험을 시작할 준비가 되어 있었습니다. 나는 학생들이 발견한 것을 나에게 보여주기 위해 내 사무실로 왔던 날을 아직도 기억합니다. 마치 유레카 같은 순간이었다. 우리가 쥐의 등 피부를 통해 뉴런을 활성화시켰을 때, 쥐들은 마치 그곳을 쓰다듬는 것처럼 행동했습니다. 그것은 전체 프로젝트를 시작했습니다. 우리는 훨씬 더 많은 행동 테스트를 수행하고 피부에서 척수, 뇌의 보상 센터에 이르기까지 사회적 접촉의 경로를 추적했습니다.

이 피부-뇌 경로를 찾는 것이 의학적 영향을 미치나요?

그렇습니다. 피부는 좋은 치료 대상입니다. 그것은 접근 가능하며 우리의 기분을 좋게 만드는 뇌 부분에 직접적인 고속도로를 제공합니다. 정신 건강을 개선하기 위해(예: 사회적 고립으로 인한 피해를 상쇄하거나 불안이나 우울증을 치료하기 위해) 스킨 크림으로 이러한 뉴런을 활성화할 수 있다면 어떨까요? 제가 지난 12월에 이에 대해 강연했을 때 청중에 있던 정신과 의사와 신경약리학자들은 치료 잠재력에 대해 매우 열광했습니다.

벌거숭이두더지쥐 무리가 있습니다. 당신은 그들과 무엇을하고 있습니까?

벌거숭이두더지쥐는 동아프리카 출신입니다. 그들은 지하에 살고 본질적으로 시각 장애인이며 접촉에 크게 의존하고 수염 같은 털을 사용하여 굴을 탐색하고 서로 상호 작용합니다. 촉각은 다른 포유류보다 3배 더 넓은 뇌 영역을 차지합니다. 우리는 접촉이 공동체 사회 구조를 형성하는 데 중요하다고 믿습니다.

두더지쥐는 어떤 형태의 고통도 느끼지 않기 때문에 우리는 또한 그것에 관심이 있습니다. 예를 들어, 그들은 고추의 활성 성분인 캡사이신 분자에 대해 통증 반응을 보이지 않으며, 이는 대부분의 포유류에게 매우 고통스럽습니다. 그들은 피부에 캡사이신에 반응하는 수용체를 가지고 있기 때문에 나는 그 동물들이 통증을 차단하는 뇌 경로를 가지고 있다고 가정합니다. 우리가 이러한 신호를 찾아 활용할 수 있다면 통증을 차단하는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것입니다.

젊은 연구자로서 과학적, 사회적, 문화적 측면에서 어떤 장애물을 극복해야 했나요?

전반적으로, 저를 믿고 지지해 주는 모든 인종, 국적, 성별의 멘토와 동료들이 있다는 것은 정말 행운이었습니다. 저는 정말로 어려운 환경에서 일했던 다른 소수자들보다 더 운이 좋았습니다. 그 때문에 그들은 오늘 여기에 있지 않습니다.

즉, 나는 상처를 입지 않은 적이 없습니다. 대학 경찰은 제가 캠퍼스에 속하지 않는다고 생각한다는 이유로 저를 막고 괴롭혔습니다. 나는 내 건물에서 제지당했고 당국이 나를 소환했습니다. 내가 아는 대부분의 다른 흑인 과학자들은 매우 비슷한 경험을 했습니다. 이런 일들은 대학뿐만 아니라 제가 살고 있는 동네에서도 일어나는 일인데, 그럴 때 기분이 좋지 않고 분노와 좌절을 불러일으킬 수 있습니다. 하지만 저는 항상 저를 지지하고 제가 경력을 쌓으면서 그런 종류의 노골적인 인종차별을 경험한 적이 거의 없는 상황에서도 제가 노력할 수 있도록 도와주는 사람들의 네트워크를 갖고 있었습니다.

야심찬 흑인 과학자들에게 조언이 있나요?

하늘이 한계입니다. 주위를 둘러봐도 당신과 닮은 사람들이 많이 보이지 않는다고 해서 괴로워하지 마세요. 왜냐하면 그것은 변하고 있기 때문입니다. 좋은 사람들과 함께하세요. 때때로 이 사람들은 당신처럼 보일 수도 있지만, 당신의 가장 큰 지지자들 중 일부가 그렇지 않더라도 놀라지 마십시오. 마음을 열고 올바른 연결을 만드세요.

그리고 자신의 꿈을 짓밟지 마세요. 우리 앞에는 어려운 문제가 있기 때문에 다양한 배경, 각계각층의 사람들이 필요합니다. 나는 흑인 과학자나 이 연구에 관심이 있는 모든 사람에게 격려하고 싶습니다. 만약 당신이 그것에 대한 사랑과 열정이 있다면, 그것을 하십시오.