眼球运动的电路
惠特曼博士的实验室目前正在研究通过跨突触病毒追踪控制眼球运动的脑干电路的发展。他们也在检查在眼球震颤的小鼠模型中脑干回路是否发育异常。
斜视遗传学
惠特曼博士一直在研究麻痹性和非麻痹性斜视的遗传学。麻痹的形式往往有明确的孟德尔遗传，并且，对于他们中的许多，致病基因已被确定。在更为常见的非麻痹形式中，有明显的遗传性，但尚未确定致病基因。CFEOM3是由一种神经元特异性β微管蛋白同型TUBB3突变引起的。此前报道了人类TUBB3突变的原因要么CFEOM或皮质发育畸形，但从未两者兼有。她报告了两个新的TUBB3基因突变，导致这两个CFEOM和皮质发育畸形，改变了之前的假设，这些不同的表型产生于不同的机制。此外，她还参与了非调节性内斜视全基因组关联研究，在WRB基因的内含子中，她在21号染色体上发现了一个风险等位基因。她的贡献是表明这种风险等位基因在受影响的个体中有差异甲基化和优先遗传。拷贝数变异(CNVs)是遗传变异的另一个潜在来源，最近已涉及其他神经系统疾病，包括智力残疾和图雷特综合症。她检查了一组内斜视患者的罕见CNVs，发现内斜视患者的缺失和重复都比对照组大。惠特曼医生继续在她的研究中招募斜视患者。她发现了三种复发性罕见重复，在内斜视患者中明显比对照组更常见，并与特定类型的内斜视相关(Whitman MC, Di Gioia SA, Chan WM, Gelber A, Pratt BM, Bell JL, Collins TE, Knowles JA, Armoskus C, Pato M, Pato C, Shaaban S, Staffieri S, MacKinnon S, Maconachie GDE, Elder JE, Traboulsi EI, Gottlob I, Mackey DA, Hunter DG, Engle EC。复发性罕见拷贝数变异增加内斜视风险。眼科科学2020 08 03;61(10): 22。 PMID:32780866）.
动眼器轴突引导
惠特曼实验室的另一个重点是动眼神经的发育和轴突引导。她与惠特曼博士指导的一名医科学生一起证明，在没有眼外肌的情况下，眼运动神经可以适当地到达眶内，但随后无法在眶内形成末端分支，从而增加了细胞死亡。这表明，最初的轴突引导线索来自间质，而不是肌肉，但肌肉来源的线索也是末端分支决策所必需的，并为发育中的神经元提供营养支持。她开发了一种新的体外眼球运动切片技术，并使用该技术，确定趋化因子受体CXCR4调节中脑轴突的腹侧出口。在活的有机体内，她已经证明，在CXCR4或其配体CXCL12缺失的情况下，动眼神经轴突从中脑向背侧而不是腹侧投射，并且存在从运动三叉神经到眼外肌的异常神经支配——这是动眼神经联动的模型，表明未神经支配的眼外肌可能释放吸引其他运动轴突的信号信号。她随后证明，在人类中，相关受体ACKR3 (CXCR7)的变体导致眼球运动联动。这表明ACKR3调节中脑中的CXCL12水平，人类突变降低了其与CXCL12的结合亲和力，小鼠中ACKR3的缺失导致眼运动神经和眼运动联合运动的错误路径。