2021年12月20日,《Movement Disorders》期刊在线发表了题为《A Novel SPAST Mutation Results in Spastin Accumulation and Defects in Microtubule Dynamics》的研究论文,该研究由刘静宇研究组完成。该研究通过对遗传病家系的连锁分析和Sanger测序,并结合细胞系模型分析,发现遗传性痉挛性截瘫(HSP)致病基因SPAST编码的截短蛋白质spastin可以通过异构体特异性的方式干扰微管的动态平衡,进而导致HSP的发生。此研究进一步提出spastin的截短突变体可能通过长期的细胞积累方式影响皮质脊髓束的功能,为探究遗传性痉挛性截瘫4型(SPG4)的致病机制和开展治疗提供了新的方向。
2021年12月13日,《eLife》期刊在线发表为《The landscape of regulatory genes in brain-wide neuronal phenotypes of a vertebrate brain》的研究论文,该研究由何杰研究组、严军研究组和杜久林研究组共同完成。该工作利用全脑单细胞测序分析,在全脑尺度上描绘了神经递质、神经调质神经元的多样性;此外,也揭示了转录因子及转录后调控因子在编码不同神经元类型的分子调控规则,为研究神经元多样性产生和进化演变提供理论基础。
2021年10月29日和12月3日,《The Journal of Neuroscience》和《National Science Review》期刊分别在线发表了题为《痒觉、机械觉和温度觉在初级躯体感觉皮层的复合化表征》和《初级躯体感觉皮层神经元的点燃式发放编码痒觉感知》的研究论文,该研究由孙衍刚研究组与徐宁龙研究组合作完成。这两项研究通过在体双光子钙成像技术,解析了痒觉等躯体感觉在初级躯体感觉皮层的表征机制,同时揭示了痒觉感知的神经机制。此研究在自由活动的动物中探究了皮层对痒觉感知的编码机制,也为深入理解大脑皮层对躯体感觉信息的处理和整合机制提供了重要基础。
2021年11月16号,《Cell Reports》期刊在线发表题为《哺乳动物合作行为的演化及其神经表征》的研究论文,该研究由王佐仁研究组完成。该研究建立了一个定量评估合作行为的实验范式,发现了不同哺乳动物物种的合作能力与它们在进化上的层级一致,并且找到了与合作相关的神经表征。
2021年11月16日23点,《Cell Reports》期刊在线发表题为《光流和前庭输入对空间航向感知的时间同步性效应》的研究论文,该研究由顾勇研究组完成。该研究发现,相比于同步的视觉与内耳前庭刺激,当视觉刺激提前于前庭刺激约250-500毫秒出现时,猕猴对自身运动方向的辨别更加精确,且额叶眼动区和外侧内顶叶中的神经元编码空间航向的信息量更高。这些实验证据提示,在自然空间导航中,大脑通常采用了一种时间动力学上不匹配,即视觉速度与前庭加速度物理量整合的方式。
2021年11月2日23点,《Cell Reports》期刊在线发表了题为《SENP1在压后皮层调控自闭症核心症状》的研究论文。该研究由仇子龙研究组与上海交通大学附属新华医院李斐团队、上海交通大学基础医学院程金科团队合作完成。
2021年10月19日,《Cell Reports》期刊在线发表题为《腹外侧纹状体的直接和间接通路神经元在调控舔水运动和黑质神经元活动方面具有不同作用》的研究论文,该研究由姚海珊研究组完成。该研究发现,直接和间接通路纹状体神经元对秒级和百毫秒级时间尺度上的运动都具有不同的调控作用,为理解基底神经节调控运动的机制提供了新的线索。
2021年9月21日23点,《Cell Reports》期刊在线发表题为《小脑去极化扩布介导发作性运动障碍》的研究论文,该项研究由熊志奇研究组完成。该研究基于发作性运动诱发性运动障碍(paroxysmal kinesigenic dyskinesia, PKD)的模型小鼠,利用电生理、钙成像以及行为学分析等技术手段,证明PKD致病基因PRRT2突变会导致小脑皮层对去极化扩布(spreading depolarization)易感,该发现为PKD神经病理机制的研究提供了新的理论和实验范式,也为PRRT2相关发作性神经系统疾病的治疗提供了新的思路。
2021年9月3日,《eLife》期刊在线发表了《同时过表达Atoh1和Ikzf2促进成年耳蜗支持细胞转分化为外毛细胞》的研究论文,由刘志勇研究组完成。该研究首次实现了体内原位再生Prestin阳性的外毛细胞。这是耳蜗毛细胞再生领域的一个里程碑式的重要研究成果,其新生外毛细胞的成熟度大大超过了之前的研究,为临床治疗外毛细胞损伤提供了更深入的理论基础。
2021年8月17日, 杨辉研究组Protein & Cell上发表了题为“ Precise Genome Editing without Exogenous Donor DNA via Retron Editing System in Human Cells ”的研究论文,该研究进一步优化了Retron系统,首次证明了Retron系统在哺乳动物细胞中的可适用性,对于该系统在高等真核生物细胞中的进一步应用具有重要指导意义。
2021年8月12日,《Nature Communications》期刊发表孙怡迪研究组与左二伟研究组的科研成果,建立了深度学习模型的算法CGBE-SMART,该方法能够准确预测新型OPTI-CGBEs的单碱基编辑效率和编辑效果。
7月29日,《Journal of Neuroscience》在线发表了题为《从神经元感受野到知觉场:刺激大小依赖的亮暗光斑视觉后像不对称性的皮层下神经机制》的研究论文。该研究由王伟研究组完成。该研究利用人的心理物理学,视觉实验动物猫的丘脑外膝体单细胞记录和视网膜神经节细胞轴突末梢记录,以及数学建模等手段,展示了皮层下视觉细胞感受野的中心-周边拮抗机制,在调控皮层下ON-和OFF-中心细胞的撤光反应以及在亮暗视觉后像感知中的作用。
2021年7月28日,《Nature》期刊在线发表题为《氯胺酮作用于人源NMDA受体的结构基础》的研究论文,该研究由竺淑佳研究组与罗成研究组合作完成。该研究通过冷冻电镜解析了NMDA受体结合快速抗抑郁药氯胺酮的三维结构,确定了氯胺酮在NMDA受体上的结合位点,并进一步通过电生理功能实验和分子动力学模拟,阐明了氯胺酮与NMDA受体结合的分子基础。该研究为靶向NMDA受体设计新型抗抑郁药的研发提供了重要基础。
近期,蒲慕明研究组及王立平研究组合作的一项研究中,报告了非人灵长类动物狨猴的初级听觉皮层中特定神经元群体,它们选择性地响应由不同狨猴发出的同类的简单或复合呼叫声,并且表现出对呼叫声的序列和序列间隔的敏感性。该研究表明,在清醒的非人灵长类动物中,呼叫声诱发的反应之间存在广泛的抑制和促进作用,为进一步研究语音交流的神经环路机制提供了基础。
6月28日,《Neuron》期刊在线发表了题为《人源GluN1-GluN2A NMDA受体的门控机制和一个全新小分子结合位点》的研究性论文,该研究由竺淑佳研究组完成。该研究解析了一系列人源NMDA(N-methyl-D-aspartic acid,即N-甲基-D-天冬氨酸)受体GluN1-GluN2A亚型与不同小分子化合物结合的高分辨率冷冻电镜的结构,并探究了受体在不同小分子结合下的门控机制,同时也发现了一个全新的小分子结合位点。该研究丰富了NMDA受体的神经药理学特性,为深入理解NMDA受体结构和功能之间的联系提供了新的分子机制。