Comme le montre la figure 4 de Bearer, "Effets à court et à long terme de la cocaïne sur le cerveau" 1R01DA055184-01A1. L'activité cumulée cartographiée dans le cerveau d'une souris au comportement normal sur 24 heures montre un signal dans le bulbe olfactif, l'hippocampe, l'amygdale, le noyau accumbens, la zone tegmentale ventrale et les régions du cervelet (n = 12, T = 5.7, p = 0.01 à 0.001 FDR ; bleu, faible ; rouge, élevé).
Les souris de type sauvage après une expérience effrayante naturaliste, telle que le stress des prédateurs, affichent des projections altérées du cortex préfrontal médial (mPFC) telles que tracées par l'IRM enrichie en manganèse (MEMRI). Les projections de mPFC sans expérience de peur (bleu) vont au raphé dorsal (DR et autres noyaux du raphé et amygdale basolatérale (BLA) et se déplacent vers d'autres régions après une expérience de peur (rouge), gris périaquaductal (PAG) et hypothalamus. Images recueillies à 24h après l'injection de Mn(II) dans le mPFC ont été dépouillés du crâne, normalisés et alignés, puis une cartographie paramétrique statistique (SPM) a été réalisée. Des tranches de cartes 3D (n = 24, p <0.01 FDR, bleu, pas de stress ; rouge, 3 semaines après le stress) sont superposés sur une image anatomique MR en échelle de gris. Grossissement supérieur indiqué dans les panneaux de droite. Comme le montre la figure 8 de Bearer, "Effets à court et à long terme de la cocaïne sur le cerveau" 1R01DA055184-01A1.
L'intérêt d'Elaine Bearer pour le cerveau, l'esprit et leurs troubles l'a propulsée vers les sciences biomédicales. Elle utilise de nombreuses technologies d'imagerie différentes, couplées à la génétique moléculaire et à la modélisation informatique, pour étudier la dynamique des circuits dans la santé et dans les états pathologiques. Bearer est récipiendaire des Distinguished Alumni Awards de ses deux alma maters, la Manhattan School of Music (2019) et l'Université de Californie à San Francisco (2020). Elle a reçu un poste de professeur honoraire de l'Académie Strømstad en Suède (2021). Elle est membre élue de l'AAAS et du College of American Pathologists.
Les recherches de Bearer ont commencé par la découverte des détails les plus fins de la dynamique membranaire dans la libération des émetteurs synaptiques. Elle a développé des marqueurs d'imagerie pour les lipides anioniques et a fait les premières observations de radeaux lipidiques membranaires. Plus tard, en tant que boursière post-doctorale du Fonds National Suisse au Centre Médical Universitaire avec Lelio Orci, elle a développé la microscopie électronique à gravure profonde à congélation rapide pour définir la structure des diaphragmes fenestraux endothéliaux, la passerelle entre les tissus et le sang. La biochimie des protéines de Bearer avec Bruce M. Alberts à l'UCSF à la recherche de modulateurs de filaments d'actine qui régulent la dynamique membranaire a identifié 110 protéines entraînant la formation de filaments à partir des plaquettes sanguines humaines.
Après avoir déménagé de l'UCSF à l'Université Brown et fondé son propre laboratoire, Bearer a cartographié le gène de l'une de ces protéines nouvellement découvertes, la kaptine/2E4, sur le chromosome humain 19, pour lequel elle a contribué aux séquences humaines et murines. Ces découvertes ont montré que des mutations dans une région promotrice conduisent à des maladies héréditaires, en l'occurrence la surdité de l'adulte (DFNA4). Travaillant l'été au Marine Biological Laboratory de Woods Hole, MA, Bearer a déployé le virus de l'herpès simplex comme outil et l'axone géant du calmar comme modèle expérimental pour découvrir que la protéine précurseur amyloïde (APP), le composant majeur des plaques d'Alzheimer, recrutait des moteurs cytosquelettiques. à la cargaison intracellulaire pour le transport. Ces études sur la mécanique du transport axonal endogène sous-tendent son travail de traçage des projections neuronales à l'échelle du cerveau avec l'IRM.
En 2004, en tant que chercheur émérite Moore en congé sabbatique de Brown au California Institute of Technology, Bearer a travaillé avec le chimiste physique, Russell E. Jacobs, pour lancer l'imagerie par résonance magnétique améliorée au manganèse afin d'observer les projections neuronales et l'activité au fil du temps dans des modèles de souris vivantes pour troubles neuropsychiatriques humains.
Plus récemment, en utilisant cette technique d'imagerie émergente avec des paradigmes comportementaux et des animaux transgéniques, le laboratoire Bearer a découvert et rapporté l'effet de la peur naturaliste sur l'activité neuronale à l'échelle du cerveau et comment les modèles d'activité passent à des états d'anxiété au fil du temps. Aujourd'hui, l'équipe Bearer explore comment l'adversité au début de la vie rend le cerveau vulnérable aux troubles mentaux et à la consommation de substances, et comment les expériences modifient la connectivité du cerveau antérieur.
Bearer est une compositrice de musique sérieuse qui réfléchit aux implications de ses découvertes scientifiques sur la façon dont la musique évoque l'émotion.
https://en.wikipedia.org/wiki/Elaine_Bearer
Prix des anciens élèves distingués de la Manhattan School of Music (mai 2019)
Strømstad Academy, La neuroscience de l'émotion d'un point de vue musical
Uselman, Médine, Gray, Jacobs et Bearer. Cette revue complète de MEMRI présente : les propriétés chimiques et physiques du Mn(II) ; considérations pour un dosage sûr ; perspectives sur les paramètres de numérisation ; discussions sur les mécanismes biologiques de projection et de cartographie de l'activité neuronale ; contributions produites par MEMRI; procédures de traitement d'images; stratégies d'analyse computationnelle; et se termine par des remarques sur les orientations futures. Cet article fournit une ressource pour guider les chercheurs lors de l'application de MEMRI à des problèmes neurobiologiques critiques.-enhanced_magnetic_resonance_imaging_of_neural_projections_and_activity
Le MEMRI longitudinal permet l'imagerie de l'activité à l'échelle du cerveau au fur et à mesure de son évolution ; L'activité à l'échelle du cerveau passe de la peur à l'anxiété, correspondant au comportement ; La cartographie paramétrique statistique (SPM) et l'alignement des cartes sur notre nouvel atlas InVivo permettent une quantification par segment des voxels activés sur la ligne de temps expérientielle, avant et à des moments successifs après la peur naturaliste. Les transitions d'un schéma basal à un schéma provoqué par la peur à un schéma anxieux sont rapportées et leurs mécanismes biologiques étudiés ; Un équilibre dynamique de l'activité dans tout le cerveau diffère entre les états de peur et d'anxiété.
"Évolution de l'activité à l'échelle du cerveau chez la souris éveillée après une peur aiguë par IRM longitudinale enrichie en manganèse." Uselman, Barto, Jacobs et Bearer. Neuroimage https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116975
Suite à la découverte du rôle de l'APP dans le transport axonal, l'équipe Bearer a ensuite déterminé l'effet des mutations dominantes de l'APP sur le transport à l'aide de MEMRI. Ces études révèlent un effet combiné du vieillissement et de l'expression de l'APP mutante, avec les défauts les plus graves chez les mutants vieillissants et des défauts de transport plus légers et difficiles à détecter chez les jeunes souris (âgées de 6 mois), comme le prédit la condition humaine. En utilisant un double transgénique qui permettait l'expression conditionnelle d'un APP transgénique suédois-indiana muté, le groupe de Bearer a montré que le transport pouvait être affecté dans les deux semaines suivant l'activation ou la désactivation de l'expression. Les travaux futurs examinent les rôles combinés de la charge d'herpèsvirus et du QTL dans les gènes autophagiques sur les troubles cognitifs et la pathologie d'Alzheimer à l'aide d'échantillons post-mortem provenant des banques de cerveaux d'Alzheimer.
De plus, Bearer collabore de longue date avec une équipe de neurochirurgiens, d'ingénieurs chimistes et de biologistes informaticiens pour développer des méthodes de modélisation des processus biologiques du glioblastome en utilisant les premiers principes de la physique avec des valeurs basées sur des échantillons neuropathologiques. Utilisant du matériel pathologique d'archives, Bearer, Frieboes et Cristini ont été les pionniers d'une série de modèles mathématiques décrivant le comportement de la tumeur et prédisant les résultats du traitement à partir de tests de diagnostic standard. Le porteur accepte les consultations.
Bearer participe également à une clinique médicale de proximité au Guatemala et occupe des rendez-vous secondaires en neurochirurgie et au département de musique de l'UNM. Elle enseigne aux étudiants en médecine et aux cycles supérieurs et siège aux comités directeurs et aux programmes d'études. Elle enseigne la composition musicale au département de musique de l'UNM.
Bearer a commencé à composer à l'âge de 6 ans, avec une interprétation de certaines de ses compositions lors de récitals d'étudiants à l'âge de 9 ans. Pendant les années scolaires, elle a d'abord étudié le violon et le piano. Elle est ensuite passée à l'alto et au cor français, a joué dans les orchestres de la communauté locale et a étudié avec la faculté d'interprétation de la Juilliard School de Manhattan. Encore adolescente, Bearer se rend en France pour étudier avec Nadia Boulanger, d'abord à Fontainebleau puis à Paris. Elle a obtenu un baccalauréat en musique de la Manhattan School en théorie et composition, puis une maîtrise en art en musicologie de NYU. Par la suite, elle a quitté New York pour San Francisco pour un poste de professeure assistante menant à la permanence en musique au Lone Mountain College. Ses compositions sont jouées à l'international en Suède, en Norvège, à Paris et à Genève, ainsi qu'aux États-Unis, localement à Albuquerque et Santa Fe, NM ; Providence, RI ; New York; New Jersey; San Francisco et Los Angeles, Californie, ainsi que de nombreux autres lieux.
Chargé d'une grande curiosité sur l'impact de la musique sur le cerveau, Bearer s'est lancé dans une odyssée dans le domaine des neurosciences, en commençant à l'Université de Stanford en biologie humaine avec Don Kennedy. En un an, Bearer est devenu l'assistant d'enseignement de Kennedy tout en continuant à enseigner au Conservatoire de San Francisco. Elle a ensuite rejoint le laboratoire de neurobiologie de John Nicholl au Stanford Medical Center, où elle a noué des amitiés durables et appris l'électrophysiologie. Décidant qu'un doctorat en neurosciences serait trop étroit, elle a postulé et a été acceptée dans le nouveau programme de formation des scientifiques médicaux MD-PhD à l'Université de Californie à San Francisco. Plus d'informations sur sa carrière scientifique réussie et productive peuvent être trouvées dans le CV en sciences biomédicales publié sur le site Web de la faculté de pathologie de l'UNM.
Malgré les rigueurs et l'intensité d'une carrière combinée MD-PhD, Bearer continue de composer. Une liste complète de ses compositions est publiée dans son CV musical séparé. Pendant son séjour à l'Université Brown de 1991 à 2001, elle a occupé un poste secondaire au département de musique pour enseigner la composition et occupe maintenant un poste secondaire au département de musique de l'UNM, où elle peut accepter un étudiant par an pour étudier la composition.
Les recherches de Bearer sur les bases biologiques des maladies cérébrales et neurologiques sont associées à son profond intérêt pour l'esprit. Elle est fréquemment invitée à donner des conférences publiques sur Music-Mind, dont certaines peuvent être trouvées sur des sites Web tels que Vimeo et YouTube. La musique de Bearer est sérieuse avec une perspective historique et une nouvelle utilisation du son et de l'espace. Ses collaborations avec la chorégraphe Colleen Cavanaugh sont chargées de sons d'ingénierie électronique, tandis que sa passion de Madeleine pour les voix et l'orchestre est entièrement acoustique. Tiger, composé pour la performance Pasadena ProMusica dans le cadre du Science and Art Festival, comprend des projections lumineuses interactives en direct conçues par John Carpenter, un vidéaste et architecte basé à Los Angeles. Son dernier quatuor à cordes a été joué en Suède à l'automne 2021.
Bearer a enseigné pendant 18 ans à la faculté de médecine et aux programmes d'études supérieures de l'Université Brown. À la Warren Alpert Medical School de l'Université Brown, elle a été directrice de cours pour des cours d'un semestre en pathologie systémique pour lesquels elle a reçu un certain nombre de prix du doyen pour l'excellence en enseignement médical, ainsi que conférencière pour d'autres cours de médecine. Elle a accueilli plus de 70 étudiants de premier cycle, diplômés et stagiaires postdoctoraux dans son laboratoire, dont certains ont maintenant leurs propres postes de professeur ailleurs. Son engagement envers l'éducation est illustré par son service au sein de nombreux comités d'éducation, tant au niveau local que national, et la présidente du comité d'éducation de la National American Society for Investigative Pathology élue secrétaire de la section des éducateurs médicaux de premier cycle de l'Association des présidents de pathologie. À Brown, elle a siégé au comité du programme d'études médicales, participant à deux séries de réformes du programme d'études axées sur les compétences et l'intégration. Elle a également été membre élue du comité du curriculum médical de l'UNM, ainsi que membre des comités directeurs du programme d'études supérieures et du programme MD-PhD.
Elaine L. Bearer, M.D., Ph.D.
Professeur de la famille Harvey et vice-président de la recherche
Département de pathologie
École de médecine de l'UNM
Bureau BMSB 333B, MSC 08-4640
915 Chemin de Salud NE
1 Université du Nouveau-Mexique
Albuquerque, Nouveau-Mexique 87131-0001