ברכות לד״ר יהושע גולדברג על זכייתו במענק ה- HFSP היוקרתי לשנת 2019

הסטריאטום הוא אחד מגרעיני הבסיס וחיוני לתנועה, למידה וגמישות התנהגותית. הן דופמין  והן אצטילכולין ממלאים תפקידים מרכזיים בפונקציות אלה. בעוד התפקיד של הדופאמין מוכר היטב, זה של האצטילכולין נשאר מסתורי. אינטרנוירונים כולינרגיים הם המקור העיקרי של אצטילכולין בסטריאטוום, וממלאים תפקיד מרכזי בגמישות התנהגותית. באופן לוקאלי אינטרנוירונים כולינרגיים  יכולים לגרום לסיבים של תאי דופאמין (שגופי התא שלהם נמצאים הרחק מהסטריאטום) לשחרר דופאמין על ידי הפעלת רצפטורים ניקוטיניים על הסיבים הללו. ההשערה המרכזית של המענק היא שאינטרנוירונים כולינרגיים תורמים לגמישות התנהגותית על ידי תזמור של הסיגנאליים הדופאמינגריים בסטריאטום. אנחנו נמדל את התהליכים הללו כמערכת activator-inhibitor reaction diffusion שמייצרת פרדיקצות בדבר הופעה של גלים ושל תבניות מרחביות של שחרור אצטילכולין ודופאמין. אנו נבדוק את הפרדיקציות הללו בבאמצעות  חיישנים מקודדים גנטית, אשר מאפשרים הדמיה מהירה ברזולוציה תאית של הדינמיקה המרחבית של אצטילכולין ודופאמין בסטריאטום.