Dra. Brielle Ferguson
Translated by Eileen Collyer
Profesora Asistente Universidad de Medicina de Harvard
Becaria Postdoctoral Universidad de Standford
PhD Universidad de Drexel
La creencia fundamental de que la ciencia puede ser utilizada para mejorar la vida de las personas es el eje del programa de investigación de la Dra. Brielle Ferguson. Sin embargo, no siempre se sintió así. De niña, Brielle no sentía algo especial por la ciencia en comparación de sus otras clases. En realidad, no comprendía lo que alguien podía hacer mediante la ciencia o la investigación hasta que comenzó a aprender sobre neurociencia. Sólo entonces comenzó a ver el potencial de la neurociencia para revelar los secretos de la cognición humana e informar el potencial de nuevas intervenciones para aquellos que viven con trastornos de neurodesarrollo y neuropsiquiátricos. Como profesora asistente de Genética y Neurología en la Universidad de Medicina de Harvard y el Hospital de Niños en Boston, está convirtiendo este potencial en realidad a través de su investigación en circuitos prefrontales y talamocorticales subyacentes a la función y disfunción cognitiva.
Brielle comenzó su educación subgraduada como estudiante pre-médica, pero, al igual que su experiencia con la ciencia en general, no la comprendía. Se cambió de carrera para estudiar psicología, la cual le llamó la atención por sus interrogantes sobre la mente y el comportamiento humano. Comenzó a hacer investigación en un laboratorio de psicología que le gustaba mucho, pero aun así, algo le faltaba. Sentía que quería profundizar en sus interrogantes, aunque todavía no sabía qué significaba eso ni cómo lograrlo. Todo cambió cuando tomó su primer curso de neurociencia. Su profesor, el Dr. Brian Wiltgen, describió experimentos con células que estaban marcadas por recuerdos recientes o remotos, lo cual las hacía “brillar”. Brielle quedó cautivada- parecía que la neurociencia le podría ofrecer un camino para indagar más a fondo las preguntas que tenía sobre el cerebro y el comportamiento, justo como ella deseaba. Se acercó al Dr. Wiltgen para ser voluntaria en su laboratorio, y así comenzó su “historia de amor con la neurociencia.”
Brielle ya estaba considerando solicitar a programas de doctorado en psicología, así que cuando descubrió su amor por la neurociencia, reorientó sus intenciones hacia programas neuroscience. Solicitó y fue admitida en el programa doctoral en Neurociencias de la Universidad Drexel, donde trabajó con el Dr. Wen-Jun Gao, quien investigaba los mecanismos neuronales de los síntomas cognitivos en trastornos neuropsiquiátricos. Brielle mantenía desde hace mucho tiempo un interés por los trastornos neuropsiquiátricos; tenía un familiar que padecía de esquizofrenia y siempre había tenido un sinnúmero de preguntas sobre su condición que, para su frustración, nadie le lograba responder por completo. Ahora, neurocientífica en formación, Brielle deseaba contestar algunas de estas preguntas a través de su investigación doctoral. Muchas de sus preguntas giraban en torno a los síntomas “positivos” de la esquizofrenia como la psicosis, pero en el laboratorio del Dr. Gao su investigación era sobre algunos de los síntomas “negativos”, por ejemplo déficits cognitivos como las alteraciones de la atención y la memoria de trabajo. Se considera que la corteza prefrontal (CPF) controla este tipo de capacidades cognitivas, y Brielle se interesó especialmente en sus interacciones con otra estructura cerebral llamada el tálamo mediodorsal (TMD), la cual proyecta hacia la CPF. Aun en una etapa temprana de la quimiogenética, Brielle fue pionera en el uso de receptores inhibidores conocidos como DREADD (“Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs”) para suprimir la actividad del TMD en ratones y evaluar las consecuencias en los circuitos prefrontales, a través cortes cerebrales, y en el comportamiento. Encontró que la supresión quimiogenética del TMD reducía significativamente la señalización inhibitoria en la CPF y debilitaba la memoria de trabajo, la flexibilidad atencional y las interacciones sociales. Después, demostró que la activación quimiogenética de las neuronas inhibitorias positivas para la parvalbúmina (PVINs, por sus siglas en inglés), un área principal recipiente de las proyecciones desde del TMD, era suficiente para restaurar tanto los fenotipos de los circuitos como los conductuales a sus niveles normales, incluso cuando el TMD permanecía suprimido. Sorprendentemente, encontró que la droga Zolpidem, la cual activa los receptores de las PVINs y cuenta con aprobación clínica para el tratamiento de trastornos del sueño, producia efectos beneficiosos similares. Por lo tanto, los déficits cognitivos podrían surgir cuando el TMD no logra comunicarse efectivamente con las PVINs en la CPF, haciéndolas un blanco terapéutico prometedor para futuras intervenciones clínicas.
Mientras presentaba su trabajo en la Conferencia Anual de Investigación Biomédica para Científicos Minoritarios (ABRCMS), Brielle conoció al Dr. John Huguenard, un neurocientífico de Stanford que había dedicado gran parte de su carrera al estudio de los mecanismos de los circuitos neuronales subyacentes a la epilepsia. Él le preguntó si había pensado sobre cómo sus hallazgos podrían relacionarse con los déficits cognitivos independientes de las convulsiones epilépticas. Ella no lo había hecho, pero esto despertó su interés lo suficiente como para aceptar un puesto postdoctoral en su laboratorio para estudiar precisamente esa interrogante. Utilizando un modelo genético de ratón con epilepsia de ausencia y cámaras operantes hechas por ellos para medir conductas automatizadas, Brielle descubrió que estos ratones presentaban deficiencias atencionales que, al igual que en los ratones con supresión de TMD de su tesis doctoral, eran causadas por una disfunción de PVINs y podían revertirse mediante la estimulación de PVINs. Por lo tanto, las PVINs parecían ser un factor común responsable de la disfunción cognitiva en diferentes modelos de ratón de trastornos neurológicos.
En este punto, Brielle se podía imaginar liderando un equipo de científicos tratando de comprender los circuitos subyacentes al pensamiento, la planificación y la toma de decisiones, y cómo dichos circuitos pueden fallar en enfermedades, utilizando modelos de roedores. Aunque no sentía que esto tuviera que ser en un entorno académico, el ámbito universitario resultó ser la mejor opción para ella. Aceptó un puesto como facultad en la Escuela de Medicina de Harvard y en el Hospital de Niños de Harvard, donde su laboratorio se ubicaría en un entorno particular, donde interactúan investigadores de ciencia básica y médicos científicos. Un gran atractivo para ella fue esta infraestructura, diseñada para respaldar y fomentar colaboraciones interdisciplinarias que sirven de puente entre la ciencia básica y la ciencia traslacional. El nuevo laboratorio de Brielle, el cual abrió en 2023, busca comprender cómo las PVINs en la CPF contribuyen a las funciones cognitivas, y cuanto el tálamo, incluyendo su “viejo amigo”, el TMD, podría ser alterado en diversos estados patológicos caracterizados por disfunciones atencionales. Siguiendo el espíritu de su nuevo departamento, trabaja en la identificación de biomarcadores de tipos celulares y circuitos con patrones de actividad específicos que ella desea puedan evaluarse de forma no invasiva en seres humanos, por ejemplo, mediante electroencefalografía (EEG). De esta manera, busca identificar blancos terapéuticos a nivel celular o de circuitos con el fin de ayudar a mejorar los déficits atencionales y otros trastornos cognitivos en las personas que los padecen.
Al mismo tiempo que trabajaba en las bases científicas para su puesto actual y su programa de investigación, Brielle también creó comunidades, tanto a nivel local como global, para apoyar a científicos pertenecientes a grupos minoritarios. Ella reflexiona que la ciencia es difícil por una multitud de razones, y en su caso encontrar a otros científicos negros fue fundamental para superar los momentos más dificiles en cada etapa de su entrenamiento. Mientras en escuela graduada, por ejemplo, una experiencia especialmente formativa para ella fue ver, por primera vez, a otro científico negro, el Dr. Kafui Dzirasa de la Universidad Duke, dar una charla en una conferencia. Aunque esto ocurrió hasta que ya llevaba cuatro años en su doctorado, fue un momento esencial para Brielle ya que la ayudó a visualizar que ella también podía llegar a tener una carrera exitosa en este campo. En su etapa postdoctoral, Brielle encontró realización personal, apoyo y amistades de por vida a través de la “Black Postdoc Association” en Stanford, una organización en la que además ejerció como co-presidenta. En pleno apogeo de la pandemia de COVID-19 y del movimiento “Black Lives Matter” en el verano de 2020, Brielle también ayudó a fundar “Black In Neuro”. Esta iniciativa ha tenido un impacto incalculable en la comunidad neurocientífica en general, pero en especia en los neurocientíficos negros al promover una red de apoyo a escala internacional. Esto ha sido logrado, en gran medida, mediante la organización de eventos virtuales globales como “Black In Neuro Week” y a una amplia gama de actividades adicionales que Brielle ha supervisado en su rol como directora de programas. Desde su incansable estudio de los mecanismos neuronales de la atención y la cognición, un interés que surgió tras su primer encuentro con la neurociencia, hasta su labor uniendo a comunidades de científicos negros a nivel local y global en un momento en la que la falta de diversidad en el campo hacía que estos grupos se sientieran escasos, Brielle ha demostrado ser una fuerza de la naturaleza. Sin duda alguna, los objetivos que se ha propuesto para su propio laboratorio resultaron en resultados igualmente impresionantes y de gran impacto.
