Laboratorio Killian para la Investigación de la Visión y la Memoria

Nuestro objetivo es mejorar nuestra comprensión de los fundamentos neuronales del comportamiento en redes cerebrales complejas, centrándonos en los sistemas cerebrales implicados en el aprendizaje visoespacial y la memoria. Además, pretendemos transformar los conocimientos obtenidos en nuestras investigaciones en aplicaciones clínicas de interfaz neuronal. Para apoyar estos objetivos, desarrollamos tecnologías y técnicas que aceleran el trabajo experimental y anticipan la traslación.

Hemos logrado avances significativos en las áreas de investigación de las prótesis neuronales (Front Psychol. 2016, Sci Rep. 2016), interfaces neuronales bidireccionales (Front Neurosci. 2016), cognición visoespacial (Nature 2012, PNAS 2015) y la relación entre la conectividad cortical y la memoria de reconocimiento.

En colaboración con la Dra. Elizabeth Buffalo, de la Universidad Emory, hemos avanzado en nuestra comprensión de la representación del espacio visual en la corteza entorrinal (CE) a través de la electrofisiología de una sola unidad y potencial de campo en monos despiertos y en su comportamiento. Además, hemos informado sobre la conectividad funcional interlaminar de la CE en relación con la novedad de los estímulos visuales y la fuerza de la formación de la memoria (presentado por Killian y Buffalo).

Con el Dr. Steve Potter, del Georgia Tech, desarrollamos un banco de pruebas in vitro de interfaz cerebro-máquina para construcciones de tejido neuronal grueso.

Como beneficiario de la NIH NRSA (F32) en el Hospital General de Massachusetts, trabajando con el Dr. John Pezaris, avanzamos en nuestra comprensión de los campos receptivos no clásicos en el núcleo geniculado lateral (NGL) y construimos el paradigma de visión artificial de primates no humanos. Entrenamos con éxito a monos, a lo largo de los años, para que usaran una prótesis visual mediante el aprendizaje de asociaciones entre puntos discretos de activación visual y las letras del alfabeto romano (Sci Rep. 2016). A continuación diseñé, construí e implanté un dispositivo protésico compuesto por haces de 64 a 128 microcables de platino-iridio implantados crónicamente en cada NGL. Los cables provocaron percepciones visuales artificiales distintas y reproducibles denominadas fosfenos.

Actualmente centramos los esfuerzos de nuestro equipo de investigación en las representaciones visoespaciales que favorecen el aprendizaje y la memoria.

Quezada A, Ward C, Bader ER, Zolotavin P, Altun E, Hong S, Killian NJ, Xie C, Barista-Brito R, Hebert JM. Una plataforma en vivo para reconstruir tejido neocortical funcional. Bioingeniería, 2023.

Killian NJ, Buffalo EA. Las celdas de cuadrícula mapean el mundo visual. Nature Neuroscience, 2018.

Killian NJ, Vurro M, Keith SB, Kyada MJ, Pezaris JS. Aprendizaje perceptivo en un modelo primate no humano de visión artificial. Scientific Reports, 2016.

Killian NJ, Watkins PV, Davidson LA, Barbour DL. Los efectos del ajuste del contraste auditivo sobre la inteligibilidad del habla. Frontiers in Psychology, 2016.

Killian NJ, Vernekar VN, Potter SM, Vukasinovic J. Un dispositivo para la perfusión a largo plazo, la obtención de imágenes y la interconexión eléctrica del tejido cerebral in vitro. Frontiers in Neuroscience, 2016.

Killian NJ, Potter SM, Buffalo EA. Codificación de la dirección de las sacudidas en la corteza entorrinal de los primates durante la exploración visual. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos de América, 2015.

Killian NJ, Buffalo EA. Distintas frecuencias marcan la dirección de la comunicación cortical. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos de América, 2014.

Mapeo del núcleo geniculado lateral de los primates: una revisión de experimentos y métodos. Jeffries AM, Killian NJ, Pezaris JS. Journal of Physiology- París, 2014.

Killian NJ, Jutras MJ, Buffalo EA. Un mapa del espacio visual en la corteza entorrinal de los primates. Nature, 2012.

Hales CM, Zeller-Townson R, Newman JP, Shoemaker JT, Killian NJ, Potter SM. Las oscilaciones de alta frecuencia provocadas por estímulos están presentes en redes neuronales de las matrices de microelectrodos. Frontiers in Neural Circuits, 2012.