不久前的9月21日，世界阿尔茨海默病日，将很多人的视线聚焦到这个神经退行性疾病上——每3秒钟，世界上就会有一人患上阿尔茨海默病；中国有1000多万阿尔茨海默病患者，约占全球的四分之一。在西湖大学，有一群致力于脑神经科学的PI（特聘研究员、博导），试图从不同角度破解大脑这一难解之谜，当我们面对以阿尔茨海默病为代表的神经系统疾病时，希望能够多一点办法。
最近，他们中的一位——生命科学学院的Kiryl Piatkevich博士，获得了来自BBRF（Brain and Behavior Research Foundation，大脑和行为研究基金会）的一笔青年科学家基金，定向支持他的一项与阿尔茨海默病有关的基础研究。西湖大学也是获得该项基金支持的唯一一家中国机构。
从组织的名称就能知道，成立于1987年的BBRF，致力于减轻精神疾病对人类的折磨。
而实现这一使命的方式，便是年复一年在世界范围内寻找大脑与行为方面非常前沿、极具突破性的科学研究项目，并给予每个项目为期两年的资金支持。今年，支持经费总额超过1000万美元，有1012位青年科学家携项目提交了申请。经过由181名大脑和行为研究领域的专家学者组成的科学委员会遴选，最终有150位进入了获奖名单，Kiryl Piatkevich正是其中之一。
这150个项目中，有81%、也就是有121个是关于大脑与行为的基础科学研究，除此之外，也有诊疗相关疾病的临床技术研究。150位获得支持的科学家，来自美国、加拿大、澳大利亚、荷兰、法国、英国、中国等16个国家，包括麻省理工大学、约翰霍普金斯大学、洛克菲勒大学、加州大学、美国国立卫生研究院、墨尔本大学、伦敦大学学院等知名高校和科研机构。
“BBRF青年科学家基金旨在聚拢一批精神卫生领域的青年领军科学家”，BBRF主席Jeffrey Borenstein说，“希望我们的支持，能够鼓励那些优秀的研究者们勇于提出新想法、新方向，去向领域内重要的、高难度的课题发起挑战。”
我们在获奖名单中看到，Kiryl Piatkevich提交的项目属于基础研究类，他在提案的开头这样阐述并举例——“在所有与衰老相关的疾病中，脑功能障碍发病率在全球范围内迅速增长。而和其他疾病相比，脑功能障碍又是极难治愈的，对症的药物研发成本高、周期长，即便走到了临床试验这一步，失败率也是其他药物的至少两倍。自2003年以来，还没有任何一款用于治疗或预防阿尔茨海默病的药获美国FDA批准上市。”
在Piatkevich看来，由于没有明确的致病原因和治疗手段，阿尔茨海默病的患者会渐渐地不认识至爱亲人，无法控制自己的情绪，直到完全丧失认知和自理能力而束手无策。“这太可怕了。”他说。
Kiryl Piatkevich出生于白俄罗斯，曾在美国麻省理工大学从事博士后研究。2019年，他加入西湖大学，成为生命科学学院助理教授。他带领的分子生物工程实验室，主要方向为研发和设计尖端分子工具及显微成像技术，用于分析、控制和修复复杂的生物组织。换句话说，他不直接研究大脑，而是研发出行之有效的工具帮助生物学家观察大脑。
他此次获奖的研究项目，也与这个方向有关。
他认为，越来越多的证据表明，免疫系统在神经退行性疾病的发展中起着至关重要的作用，因此也成为研究阿尔茨海默病的重要思路之一。“我在实验获得的初步数据中发现，大脑中的免疫反应能够通过伽马频段的视觉刺激被激活，从而改善阿尔茨海默病的临床症状，提高患者的认知水平。
”Piatkevich说，目前人们对这一关键激活过程的确切发生机制了解甚少，而他的研究目标就是以期揭示出引发这一免疫反应的信号通路，并消除患阿尔茨海默病小鼠的脑部淀粉蛋白斑块。
为了实现这一研究目标，Piatkevich计划研发新型影像探针，让研究者能够在活体模型动物中观察神经肽和趋化因子的释放过程。“通过这一研究，不管是在健康人群还是患病人群中，研究者都能够对神经活动与免疫反应激活之间的相关性获得更清晰的认识，从而有望为阿尔茨海默病的治疗方法开拓新思路。”他说。
Piatkevich的这一项目，正在与麻省理工学院皮考尔学习记忆研究所（Picower Institute for Learning and Memory）的蔡立慧实验室开展合作。
大脑，是人体中最神秘、最复杂的器官之一。
挑战这样的未知之地，需要多学科共同努力，而Kiryl Piatkevich正是这样一位多学科背景的科学家——他本科学的是化学，博士学的是生物技术与生物化学，后来又在麻省理工学院Edward Boyden博士领导的合成神经生物学实验室从事博士后研究。在此期间，他利用合成生物学研发神经接口的新方法，并研发出了几种新的分子技术用于观察活体动物的神经元活动。
“如果脑科学家是在描摹大脑这幅画，我们所做的就是为他们提供画具和颜料。”Piatkevich解释。
更令他兴奋的是，针对大脑的研究，不仅有助于治疗疾病、研究人类行为认知，基于大脑活动的技术开发还能有更科幻、更广泛的应用，比如人工智能。因此，除了合成化学、合成生物学和体内成像技术之外，Piatkevich的研究课题还涉及生物工程、生物化学、生物技术、神经科学、机器人和细胞生物学等领域。
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