10岁的肯德拉·邦纳(Kendra Bunner)医生是一位钓鱼新手，她握着借来的鱼竿涉水穿过朱米里恩河(Vermilion River)，在第一次尝试时，她投出了线，感觉到了一股拖曳力，并钓上了一条小嘴鲈鱼。
出现在“这只会让我失望一整天，”她打趣道。Bunner是伊利诺伊州立大学的一名20岁的本科生卡塔尔世界杯决赛日生物科学他现在是印第安纳大学布卢明顿分校的一名研究科学家和心理与脑科学讲师。
邦纳正在经历她的首次“加里斯实验室钓鱼之旅”，这是与神经生物学杰出教授保罗·加里斯博士研究小组的学生科学家们在伊利诺伊州中部进行的一年一度的为期一天的冒险活动。
作为一名狂热的垂钓者，加里斯向邦纳演示如何以及在哪里投。在钓到第一条鱼，也是当天唯一一条鱼后，邦纳敬畏地看着加里斯钓上一条又一条鲈鱼。
“他告诉我们，‘这就是你要找的地方。看到水是怎么流动的了吗?你想避开这里，从那边走，’然后他就会立刻抓到一条鱼，”邦纳说。“我认为这在某种程度上总结了保罗。在钓鱼和研究中，他看到了其他人看不到的东西。”
自1995年以来，加里斯一直是伊利诺伊州立大学的教员，近三十年来，他一直在研究多巴胺在大脑中的作用，特别是它与帕金森病和滥用药物的关系。加里斯发表了数十篇期刊文章，获得了超过500万美元的资助，教过数千名学生，并在他的实验室指导了100多名本科生和研究生研究人员。这些学生中有数十人获得了博士学位或医学学位，在自己的实验室工作，指导学生，并为神经科学领域做出贡献。
加里斯是贵格会牧师的儿子，在印第安纳州的农村长大，童年的大部分时间都在户外探索。他喜欢动物，尤其是昆虫和鱼。6岁时，加里斯告诉父母，他想成为一名科学家。他们给他买了一台显微镜，加里斯从小学到高中的老师们培养了他萌芽中的科学头脑。
“在某种程度上，我们开始了解身体是如何工作的，我发现这一切都很迷人，”加里斯说。他在印第安纳州里士满的厄勒姆学院学习宗教和生物学，并在印第安纳波利斯的印第安纳大学医学院攻读博士学位。
“在研究生院，我被大脑所吸引，”加里斯说。“这是一个复杂的系统。哇，太神奇了。这一领域了解了很多关于大脑如何工作的细节;但大脑在更高水平上是如何运作的——我认为这在很大程度上仍然是未知的领域。”
在他的博士后培训中，加里斯与北卡罗来纳大学教堂山分校的化学教授马克·怀特曼博士进行了研究，马克·怀特曼博士是一位分析化学家和神经科学家，他对测量和分析多巴胺的技术进行了革命性的研究，多巴胺是大脑中提供运动、认知和动机信号的信使。怀特曼是开发微型传感器的国际领导者，这种传感器可以植入实验室大鼠体内，研究前脑中的多巴胺。
“当多巴胺神经元功能障碍时，你就会患上精神分裂症、帕金森病和成瘾，”加里斯说。“我对这个研究领域非常着迷，在我的整个职业生涯中，我都在朝着这个方向前进。”
1995年，加里斯在伊利诺伊州立大学接受了他的第一份教学工作。“在我的博士后期间，我意识到我想做教学和研究，然后我发现伊利诺伊州立大学，在那里你有机会做这两件事，”加里斯说。“我真的很珍惜我在这里拥有的机会，在生活中追求我的学术激情。”
布莱恩伯格斯特罗姆博士' 97，博士' 01，生物学教授Muskingum大学在新康科德，俄亥俄州，遇到加里斯作为伊利诺伊州的本科生，后来成为加里斯的第一个研究生助理之一。伯格斯特罗姆曾计划从事中等科学教育事业，直到他参加了加里斯的一次演讲。
伯格斯特罗姆说:“他所做的工作既迷人又具有挑战性。”“所以我开始和他一起做研究，上了他的一些课，剩下的就是历史了。”
加里斯正在利用植入的微传感器来研究帕金森病，这是一种进行性大脑疾病，会影响神经系统，导致颤抖、僵硬和行动迟缓。在帕金森氏症的临床前阶段，患者可能会在出现症状之前失去80%控制关键运动功能的多巴胺神经元。加里斯的研究结果建立了一个模型，解释了身体如何能够继续正常运作，只补偿20%的原始多巴胺神经元。
伯格斯特罗姆通过实验和数据分析协助加里斯进行帕金森病研究。他们还喜欢钓鱼，偶尔还会在小溪里浇铸时想出解决研究问题的办法。
伯格斯特罗姆说:“保罗从来没有让你觉得自己是一个学生，低人一等。”伯格斯特罗姆是六名学生的导师，他们现在都是教师，还有十多名学生是医生。“这更像是你们在一起旅行。他还教会了我在研究中要有毅力。作为一名研究人员，你会面临很多挑战，但你会找到答案，或者其他东西会帮助你理解它。”
加里斯的研究获得了国际声誉。他受邀与梅奥诊所(Mayo Clinic)的研究人员合作，开发一种无线设备，可以植入患者大脑中，测量手术期间的多巴胺和其他神经化学物质水平，用于深度脑刺激，这是一种针对帕金森病等运动障碍患者的既定治疗方法。
经过近15年的帕金森氏症研究，加里斯开始转移他的研究重点，因为神经科学学会会议上的一位同事提到，甲基苯丙胺成瘾者会表现出轻微的帕金森氏症。她想知道加里斯的帕金森研究是否适用于研究安非他明引起的神经毒性。
“在奖励学习中，多巴胺被认为是一种学习信号，教我们如何找到奖励，”加里斯说。“就像巴甫洛夫的狗一样，当你给狗喂食时，你会摇铃，然后当它们听到铃声时，它们就会分泌唾液。这就是巴甫洛夫学习，由多巴胺介导。
“有一些非常好的证据表明，滥用药物所起的作用与自然奖励机制相同。他们只是做得更好。滥用药物会阻碍这种重要的自然学习能力。”
当时，人们认为所有滥用的药物都会过度激活多巴胺神经元，导致大脑多巴胺水平升高。然而，安非他明增加多巴胺水平的确切方式被认为区别于其他药物。
一个周日晚上，加里斯在74号州际公路西行时驾驶着他的马自达面包车，当时他6岁和10岁的孩子正在后座上睡觉，他们刚去印第安纳州的祖父母家拜访过。“安非他明不可能有不同的作用，”加里斯心想。加里斯和妻子金姆(Kim)哄孩子睡觉后，马上开始阅读期刊文章。
虽然广泛的研究得出结论，安非他明的作用与其他滥用药物不同，但研究没有使用加里斯在实验室里使用的先进微型传感器。通过使用这些微型传感器进行实验，加里斯和他的研究小组证明，安非他命增加多巴胺水平的方式与所有其他药物一致。
在为安非他明研究做了几个月的准备后，研究小组第一次成功地在一只自由活动的小白鼠体内使用植入微传感器检测到多巴胺时，邦纳还是加里斯实验室的一名本科生研究员。她记得观察动物吃了一块Froot Loops麦片，同时在附近的电脑屏幕上看到从微传感器接收数据的多巴胺峰值由此产生的“糖高”。
“我们正在实时监测多巴胺的变化，我们确切地知道是什么导致了多巴胺的变化，以及它发生在大脑的哪个区域。”
-肯德拉·邦纳医生
“我们正在实时监测多巴胺的变化，我们确切地知道是什么导致了多巴胺的变化，以及它发生在大脑的哪个区域，”邦纳说，她在办公室里喝热茶，杯子上有加里斯实验室检测到的多巴胺峰值的截图。保罗沉默了一会儿。然后，他指着屏幕说，‘对，在那儿。’对实验室里的每个人来说，这都是一个非常激动人心的时刻。”
了解安非他明的作用机制可以更好地为药物成瘾治疗提供信息。Garris与凯斯西储大学电气、计算机和系统工程副教授Pedram Mohseni博士合作，开发了一种可以植入的设备概念，以抑制药物的奖励特性。当一个人服用滥用药物时，该设备会测量多巴胺相应的增加，进行计算，并刺激多巴胺的抑制性输入。这种类型的设备需要长期植入人体电极，目前尚不存在这种技术。
加里斯说:“所以这个方向就摆在那里，等着将来有人来跟进。”
后加紧管理伊利诺伊州的SHIELD伊利诺伊州冠状病毒(COVID-19)测试实验室一年多来，加里斯现在正在完成他的研究，完成几篇论文，并指导他的最后一个研究生助理丽贝卡·奇科斯基。他计划在2024年春季退休。
“我来的时候真的对神经科学一无所知，”奇科斯基说。“我从保罗身上学到了很多。他给你灌输了太多的信息，但你在实验室学到的越多，你就可以在这些信息的基础上继续发展。这太神奇了。”
退休后，加里斯期待着与在“加里斯实验室”工作了15年的实验室技术员妻子和他们的两个成年孩子，护士加比和机械工程师齐克共度时光。加里斯还计划多打排球。去年春天，他参加了在佛罗里达州奥兰多举行的美国排球公开赛。
当然，加里斯预计会经常去钓鱼——有些是和加里斯实验室的校友一起。
邦纳说:“我认为，我们加里斯实验室的所有人仍然保持联系，这说明了很多问题。”“他们都是我最亲密的朋友和同事。”
邦纳的第一个本科生学员现在正在梅奥诊所进行帕金森病的研究。
邦纳说:“我很幸运能在这样一个良好的学习环境中开始学习。”“我愿意认为，我现在正在指导我的学生，就像加里斯博士指导我一样。”
