11月22日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所王征研究组在《 Cerebral Cortex 》期刊在线发表了题为《 Dynamic network communication in the human functional connectome predicts perceptual variability in visual illusion 》的研究论文。图注: ( A ) Pinna旋转运动错觉, Pinna错觉感知水平在人群中服从正态分布, Pinna错觉激活的全部脑区, Pinna错觉条件下的脑功能联接图谱的子模块拓补结构, Pinna子模块间的通讯,视觉子模块间的通讯效率可预测个体对Pinna错觉感知水平。
9月28日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所王征研究组在《神经科学杂志》发表了题为《 Dissociable Changes of Frontal and Parietal Cortices in Inherent Functional Flexibility across the Human Lifespan 》的研究论文。该研究提出一种新的计算方法,展示了人类大脑内在功能灵活性图谱,并发现大脑额— —顶皮层功能灵活性随年龄变化的规律。图注: ( A )概率模型框架图,利用滑动时间窗方法建立时间序列的功能连接矩阵,对时间窗内每个脑区的功能连接模式进行阈值化处理后,再计算每个功能连接在所有时间窗中出现的概率,最后应用香农— —熵定量描述概率分布,人类大脑内在功能灵活性图谱.
9月16日, 《美国科学院院报》 ( PNAS )在线发表了中科院神经所、神经科学国家重点实验室以及脑科学与智能技术卓越创新中心罗振革研究组题为“诱导自噬促进微管稳定和脊髓损伤后轴突再生”的研究论文。中枢神经元有限的内在再生能力,环境中多种再生抑制因子的存在以及神经营养因子的匮乏,导致中枢神经轴突损伤后难以再生。本研究揭示了自噬诱导剂稳定微管并促进轴突再生的作用,为神经再生领域的应用研究提供了新靶点和策略。图注: Tat-Beclin1促进脊髓损伤后的轴突再生及小鼠运动功能恢复。
9月10日,三军大西南眼科医院院长、中国人民解放军总医院.眼科名誉主任阴正勤教授、三军大西南眼科徐海伟主任、三军大西南医院眼干细胞转化中心赵从健教授,一行三人利用在苏州参加“第二十一届全国眼科学学术大会”和“第五届全球华人眼科学术大会”之际,在神经所视觉机制实验室王伟研究员的陪同下。参观调研了神经所非人灵长类苏州研究平台。苏州平台负责人孙强研究员热情接待了阴正勤一行,并详细介绍了非人灵长类苏州研究平台,自2009年8月成立至今,平台致力于转基因技术的开发及其在灵长类动物上的应用。合影与苏州平台。
神经所蒲慕明研究组于9月5日在《自然?神经科学》上在线发表了一篇题为《与恐惧记忆相关的杏仁核-皮层突触特异性变化》的文章,首次揭示了在听觉恐惧记忆中起重要作用的侧杏仁核-听觉皮层投射通路,并发现该通路在听觉恐惧学习后会发生特异性的突触连接重构。研究人员进一步通过双色双光子成像技术发现,新突触连接主要通过在已存在的突触上添加新的突触结构的方式形成,提示了成年大脑皮层中新突触形成的基本规律。关于条件恐惧的神经环路基础,人们普遍认为,听觉信息从听觉丘脑和皮层传入,然后经由听觉丘脑— —侧杏仁核及听皮层- — —侧杏仁核通路,在侧杏仁核与来自体感皮层的电击信息整合。
9月3日, 《自然-通讯》期刊在线发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所杜久林研究组题为《双极细胞通过突触前NMDA自受体放大机制介导视网膜波的发生》的研究论文。该研究发现谷氨酸能视网膜自发活动波的发生是由双极细胞轴突末梢NMDA自受体依赖的放大机制所介导。单个双极细胞释放的谷氨酸会激活其自身轴突上的NMDA受体,从而导致细胞膜进一步去极化、打开低阈值钙通道,释放大量的谷氨酸进入视网膜内网状层。另一方面,谷氨酸还会作用到神经节细胞上的突触后AMPA和NMDA受体,从而导致视网膜波从双极细胞传递至神经节细胞。
由神经科学国家重点实验室、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室、深圳美德医疗、上海承蓝科技和布鲁克公司联合主办的“第一届动物磁共振影像培训班-动物磁共振实验技术和数据分析专题”于8月19日至21日在神经所成功举办。近百名来自全国各大医院、研究机构和高等院校的学员参加了本次培训班。神经所脑影像中心主任,王征研究员代表研究所致欢迎词,并祝愿参加培训的学员能够在紧凑的培训学习中有所收获。本次培训得到了深圳美德医疗、上海承蓝科技和布鲁克公司的大力支持和协助。
中科院神经所罗振革研究组于8月9号在eLife杂志上发表了一篇题为“类人类特异基因TBC1D3促进小鼠皮层基底神经前体细胞产生及沟回形成”的文章。罗振革组的研究人员发现通过胚胎电转的方法在小鼠大脑皮层表达TBC1D3可以促进皮层脑室区放射状胶质神经干细胞( vRGs )从脑室的迁离,在亚脑室及其外侧皮层形成一类新的可以自我更新的神经祖细胞。TBC1D3通过降低vRG细胞中的N-cadherin引起vRG细胞迁离脑室形成类似oRG的细胞,同时激活Ras/ERK等细胞干性相关信号通路,进而促进此类oRG细胞的增殖,产生更多的oRG或中间前体细胞,导致区域性神经元密度的增加,从而引起小鼠大脑皮层产生沟回。
7月26日,国际著名学术期刊Developmental Cell发表了中科院上海生科院神经科学研究所杜久林研究组题为“ A Death Trap for Microglia ”的特邀专评文章。对在同一期Developmental Cell和最新一期Cell Reports上发表的两项有关小胶质细胞( microglia )入脑机制的工作进行了点评和推荐。在神经-免疫方面,该研究组于2012年底在Developmental Cell上,首次报道了静息态小胶质细胞可动态调节神经元的活动( Li et al . , Dev . Cell , ,被认为是揭示小胶质细胞生理功能的开创性工作,为研究神经-免疫系统的相互作用提供了新的视角,在国际同行中引起广泛影响。发育期神经元凋亡诱导小胶质细胞前体细胞入脑.
7月20日,神经科学研究所王佐仁研究组在《神经科学杂志》发表了题为《导水管周围灰质神经活动在不同类型的防御行为中的作用》的研究论文。该研究报道了中脑导水管周围灰质脑区periaqueductal gray ( PAG )参与动物防御行为的神经机制。以前的研究发现中脑的PAG参与控制防御行为,但是PAG神经元在积极防御行为中的神经活动并没有被研究过,其在不同方面的防御行为中的具体作用仍不明确。研究发现PAG中存在两群神经元分别参与编码防御行为的两个方面:探测危险( risk assessment ,危险检测方面)与逃跑( flight ,危险反应方面) 。
触觉、听觉、本体感觉、机械痛觉等感觉信息对于动物协调其行为至关重要。TMC家族蛋白TMC1和TMC2最近因其在哺乳类听觉中的重要作用而被广泛研究。TMC1和TMC2的基因突变在人类或小鼠中均会导致耳聋。TMC1和TMC2极有可能是我们内耳毛细胞中机械转导通道的组成部分。另外, TMC蛋白是否参与其它类型的机械感受也是未知的。在这篇工作中,他们发现果蝇的tmc基因表达在幼虫外周的第一类树突分支神经元和双极树突神经元中,这两类神经元都是已知为幼虫运动提供感觉反馈的神经元。野生型果蝇幼虫典型的运动模式( A )和运动轨迹( C )以及tmc突变体果蝇tmcGal4典型的运动模式( B )和运动轨迹( D ) 。
寨卡病毒主要由蚊子进行传播,一般认为其感染只引起轻微症状,包括发热、全身乏力、红疹、结膜炎,以及少数情况下免疫反应介导的格林巴利综合征,这些症状都是一过性的,因此长期以来寨卡病毒感染未引起足够重视。但2015年以来,拉丁美洲寨卡病毒爆发,伴随大量新生儿出现小头症, 2016年2月1日,世界卫生组织把寨卡病毒对孕妇的风险列为值得全球关注的公共卫生危机。各国科学家紧急行动起来应对该危机。图注:寨卡病毒感染影响子代小鼠大脑发育。
4月21日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所顾勇研究组在《 Cell Reports 》在线发表了题为《猕猴皮层神经元编码曲线自身运动感知》的科研论文。该研究结合虚拟现实技术和清醒猕猴电生理记录,发现位于猕猴顶叶的多个脑区的神经元可以解析自身运动中的平移和旋转组分。值得注意的是,有一群神经元既对对运动过程中的平移组分有响应,也对旋转组分有响应。这群神经元可通过加权平均方式整合平移和旋转信息,有可能编码曲线自身运动。其中约五分之一的神经元(即汇聚神经元)可以被平移和旋转显著调制,这些细胞的反应特性不同于仅受单一运动组分调制的神经元不同:汇聚神经元在平移+旋转时的反应强度要高于其在单一组分时的反应强度。
4月4日, 《 EMBO Reports 》期刊在线发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所神经信号转导实验室的研究论文: “ Sonic hedgehog is a regulator of extracellular glutamate levels and epilepsy ” 。该研究发现Shh可以通过调节谷氨酸转运体的活性影响细胞外谷氨酸的浓度,继而影响癫痫的发生,这为理解癫痫发生机制和治疗癫痫的药物研发提供了新的思路。I负向调节谷氨酸转运体在细胞膜上的表达,从而增加细胞外的谷氨酸浓度,导致癫痫的发生发展。I负向调节EAAC1的活性,提高细胞外谷氨酸水平,促进癫痫发生。
眼睛是心灵的窗口,自古以来,视觉感知吸引着人类强烈的好奇心和经久不衰的研究热情。视觉错觉,是一种真实的感知觉,它反映的是人视网膜物理(光)输入和大脑视皮层感知之间的不一致,是人类大脑通过复杂的脑区之间的相互作用和神经计算而产生的,与视网膜物理输入不匹配的视觉感知现象。人类在自然生活中,由于视觉刺激和场景的不同,再加上观察者生理上和心理上的差异,可以自觉和不自觉地感知到各种各样的视觉错觉,如运动视觉错觉,形状视觉错觉,颜色视觉错觉,大小和位置视觉错觉等等。此项目得到国自然基金31571078 (王伟) ,青年千人(顾勇) 、中科院百人计划(王征)以及神经科学国家重点实验室的支持。