承载研究和学术项目

MEMRI 在 WT 大脑中的基础活动

如 Bearer 的图 4 所示，“可卡因对大脑的短期和长期影响”1R01DA055184-01A1。 在 24 小时内在正常行为小鼠的大脑中绘制的累积活动显示嗅球、海马、杏仁核、伏隔核、腹侧被盖区域和小脑区域的信号（n = 12，T = 5.7，p = 0.01 至 0.001 FDR；蓝色，低；红色，高）。

MEMRI 检测由经验引起的 mPFC 预测变化

野生型小鼠在经历了自然恐惧经历（如捕食者压力）后，显示出内侧前额叶皮层 (mPFC) 的投射改变，如锰增强 MRI (MEMRI) 所示。 来自没有恐惧体验的 mPFC（蓝色）的投射到中缝背侧（DR 和其他中缝核和基底外侧杏仁核 (BLA)，并在恐惧体验后转移到其他区域（红色）、水管周围灰质 (PAG) 和下丘脑。收集的图像在将 Mn(II) 注射到 mPFC 后 24 小时进行颅骨剥离、标准化和对齐，然后进行统计参数映射 (SPM)。来自 3D 地图的切片 (n=24, p < 0.01 FDR, 蓝色, 无应力;红色, 3压力后数周）叠加到灰度 MR 解剖图像上。右侧面板中显示了更高的放大倍数。如图 8 所示，来自 Bearer，“可卡因对大脑的短期和长期影响”1R01DA055184-01A1。

关于承载

Elaine Bearer 对大脑、心智及其疾病的兴趣促使她进入生物医学科学领域。 她使用许多不同的成像技术，结合分子遗传学和计算模型，研究健康和疾病状态下的电路动力学。 Bearer 是她的母校曼哈顿音乐学院（2019 年）和加州大学旧金山分校（2020 年）的杰出校友奖获得者。 她获得了瑞典 Strømstad 学院的名誉教授（2021 年）。 She is an elected fellow of AAAS and of the College of American Pathologists.

Bearer 的研究始于发现突触递质释放中膜动力学的最精细细节。 她开发了阴离子脂质的成像标签，并对膜脂筏进行了最早的观察。 后来，作为瑞士国家科学基金会的博士后研究员，她与 Lelio Orci 一起在 Centre Medicale Universitaire 开发了速冻深蚀刻电子显微镜，以定义内皮孔隔膜的结构，即组织和血液之间的通道。 Bearer 与 UCSF 的 Bruce M. Alberts 一起寻找调节膜动力学的肌动蛋白丝调节剂的蛋白质生物化学鉴定了 110 种驱动人类血小板形成丝状体的蛋白质。

从加州大学旧金山分校搬到布朗大学并建立了自己的实验室后，Bearer 在人类第 2 号染色体上绘制了其中一种新发现的蛋白质 kaptin/4E19 的基因，她为此贡献了人类和小鼠的序列。 这些发现表明，启动子区域的突变会导致遗传性疾病，在这种情况下是成人耳聋 (DFNA4)。 Bearer 于夏季在马萨诸塞州伍兹霍尔的海洋生物实验室工作，将单纯疱疹病毒作为工具，将鱿鱼巨轴突作为实验模型，以发现淀粉样前体蛋白 (APP)（阿尔茨海默氏症斑块的主要成分）募集细胞骨架马达以细胞内货物进行运输。 这些关于内源性轴突运输力学的研究是她使用 MRI 追踪全脑神经元投射的工作的基础。

2004 年，作为从布朗到加州理工学院休假的摩尔杰出学者，Bearer 与物理化学家 Russell E. Jacobs 合作，开创了锰增强磁共振成像技术，以观察活体小鼠模型中神经元的投射和活动。人类神经精神疾病。

最近，Bearer 实验室将这种新兴的成像技术与行为范式和转基因动物结合使用，发现并报告了自然恐惧对全脑神经活动的影响，以及活动模式如何随着时间的推移转变为焦虑状态。 现在，Bearer 团队正在探索早年的逆境如何使大脑容易受到精神和物质使用障碍的影响，以及经历如何改变前脑的连通性。

Bearer 是一位严肃音乐的作曲家，她思考她的科学发现对音乐如何唤起情感的影响。

https://en.wikipedia.org/wiki/Elaine_Bearer

新闻：

曼哈顿音乐学院杰出校友奖（2019 年 XNUMX 月） 

UCSF 校友奖演讲（2021 年 XNUMX 月），音乐的神经科学：对音乐体验的生物学基础的探索 

Strømstad 学院，音乐视角下的情绪神经科学 

神经病理学家将音乐创作与大脑研究相结合 Listen on KUNM 

研究概况

神经投射和活动的纵向锰增强磁共振成像（印刷中，生物医学中的 NMR）

Uselman、Medina、Gray、Jacobs 和 Bearer。 这篇对 MEMRI 的全面回顾介绍了： Mn (II) 的化学和物理性质； 安全剂量的考虑； 扫描参数的观点； 讨论投射和神经活动映射的生物学机制； MEMRI 产生的贡献； 图像处理程序； 计算分析策略； 并以对未来方向的评论结束。 本文提供了一种资源来指导研究人员将 MEMRI 应用于关键的神经生物学问题。-enhanced_magnetic_resonance_imaging_of_neural_projections_and_activity

https://www.researchgate.net/publication/358358152_Longitudinal_manganese-enhanced_magnetic_resonance_imaging_of_neural_projections_and_activity

脑状态进化

纵向 MEMRI 允许对大脑范围内的活动进行成像，因为它的发展； 全脑活动从恐惧转变为焦虑，与行为相对应； 统计参数映射 (SPM) 和对齐映射到我们的新 InVivo 地图集允许在自然恐惧之前和之后的连续时间点跨体验时间线对激活体素进行分段量化。 报告了从基础模式到恐惧引发模式再到焦虑样模式的转变，并研究了它们的生物学机制； 整个大脑活动的动态平衡在恐惧和焦虑状态方面有所不同。

“通过纵向锰增强 MRI，在急性恐惧后，清醒行为小鼠的全脑活动演变。” Uselman、Barto、Jacobs 和 Bearer。 神经影像 https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116975

阿尔茨海默氏症和相关痴呆症

在发现 APP 在轴突运输中的作用之后，Bearer 团队继续使用 MEMRI 确定 APP 中的显性突变对运输的影响。 这些研究揭示了衰老和突变型 APP 表达的综合影响，衰老突变体中的缺陷最为严重，而年轻（6 个月大）小鼠的运输缺陷则较温和、难以检测，正如人类状况所预测的那样。 Bearer 的小组使用允许有条件表达瑞典-印第安纳州突变的 APP 转基因的双转基因，表明在打开或关闭表达的两周内，运输可能会受到影响。 未来的工作使用来自阿尔茨海默病脑库的尸检样本，着眼于疱疹病毒载量和 QTL 在自噬基因对认知障碍和阿尔茨海默病病理学的综合作用。

脑癌建模

此外，Bearer 与神经外科医生、化学工程师和计算生物学家团队长期合作，开发使用基于神经病理学标本的第一物理学原理对胶质母细胞瘤的生物过程进行建模的方法。 Bearer、Frieboes 和 Cristini 利用档案病理材料开创了一系列数学模型，描述肿瘤行为并通过标准诊断测试预测治疗结果。 来人接受咨询。

其他活动

Bearer 还参加了危地马拉的一家医疗外展诊所，并在神经外科和 UNM 音乐系担任二级职务。 她教授医学生和研究生课程，并在指导和课程委员会任职。 她在 UNM 音乐系教授音乐作曲。

音乐与心灵

Bearer 6 岁开始作曲，9 岁时在学生独奏会上演奏了她的一些作品。在学校期间，她首先学习了小提琴和钢琴。 随后，她转向中提琴和圆号，在当地社区管弦乐队演奏，并在曼哈顿茱莉亚音乐学院的表演系学习。 Bearer 还是十几岁的时候，就前往法国与 Nadia Boulanger 一起学习，先是在枫丹白露，然后是在巴黎。 她获得了曼哈顿学院的音乐理论和作曲学士学位，然后获得了纽约大学的音乐学硕士学位。 之后，她离开纽约前往旧金山，在孤山学院担任终身音乐助理教授。 她的作品在瑞典、挪威、巴黎和日内瓦以及美国、阿尔伯克基和新墨西哥州圣达菲的本地演出。 普罗维登斯，罗德岛； 纽约; 新泽西州; 旧金山和洛杉矶，加利福尼亚，以及许多其他场馆。

怀着对音乐如何影响大脑的极大好奇心，比尔开始了神经科学领域的冒险之旅，从斯坦福大学的人类生物学开始，与唐·肯尼迪一起。 一年后，比尔成为肯尼迪的助教，同时继续在旧金山音乐学院任教。 然后，她加入了斯坦福医学中心约翰尼科尔的神经生物学实验室，在那里她建立了持久的友谊并学习了电生理学。 她认为神经科学博士学位过于狭隘，她申请并被加州大学旧金山分校新成立的医学博士-博士培训项目录取。 有关她成功和富有成效的科学生涯的更多信息，请参阅她在 UNM 病理学学院网站上发布的生物医学科学简历。

尽管结合了 MD-PhD 职业生涯的严酷和强度，Bearer 继续创作。 她的作品的完整列表张贴在她单独的音乐简历中。 1991-2001 年在布朗大学期间，她担任音乐系作曲教学的二级任命，现在在 UNM 音乐系担任二级任命，每年可招收一名学生学习作曲。

Bearer 对大脑和神经系统疾病的生物学基础的研究与她对心灵的浓厚兴趣相结合。 她经常受邀在 Music-Mind 上发表公开演讲，其中一些可以在 Vimeo 和 YouTube 等网站上找到。 Bearer的音乐是严肃的，具有历史视角和新颖的声音和空间运用。 她与编舞家 Colleen Cavanaugh 的合作以电子工程声音为主，而她对声音和管弦乐队的 Magdalene Passion 则完全是声学的。 Tiger 为科学与艺术节的 Pasadena ProMusica 表演而创作，其中包括由洛杉矶视频艺术家和建筑师 John Carpenter 设计的现场互动灯光投影。 她最近的弦乐四重奏于 2021 年秋季在瑞典演出。

教育、培训和外展

Bearer 在布朗大学的医学院和研究生课程任教了 18 年。 在布朗大学沃伦阿尔珀特医学院，她担任系统病理学一学期课程的课程主任，并因此获得了多项院长医学教学卓越奖，以及其他医学院课程的讲师。 她在她的实验室接待了 70 多名本科生、研究生和博士后学员，其中一些人现在在其他地方有自己的教职员工。 她对教育的承诺在当地和全国范围内和全国范围内和国家的调查病理学会教育委员会主席的担任中的举例说明，以及本科医学教育工作者秘书处的本科医学教育工作者局长。 在布朗大学，她在医学课程委员会任职，参与了两轮针对能力和整合的课程改革。 她还担任未经委员会的医疗课程委员会选举成员，以及研究生计划和MD-PHD计划的指导委员会成员。