个人简介
沈志明（正高级工程师），中国科学院脑智中心非人灵长类脑图谱研究平台负责人。研究方向：通过建立特定AI模型等方法，解析大脑细胞架构原理，研究大脑高级功能（包括意识产生）的神经机制，为“脑机接口”，“新型类脑智能” 研发提供关键支撑。以通讯作者在《Cell》《Science》等期刊发表多篇高水平学术论文。成果入选中国2023年度神经科学重大进展。国家重点研发计划课题负责人，入选首批中国科学院特聘研究岗位，上海浦江人才，中国科学院青年创新促进会会员，徐汇区光启人才。 2001年本科毕业于南京大学生命科学与技术系，2007年博士毕业于中国科学院上海生命科学研究院，2008年至2012年在美国南卡罗来纳大学从事博士后工作， 2012年至2013年在美国斯坦福大学做研究助理。
研究方向
01 意识产生的神经环路机制
诺贝奖得主Crick认为屏状核可能是意识产生的关键核团。屏状核与几乎所有大脑皮层脑区都有直接联接，是大脑内的联接中枢，在多模态信息整合中可能起关键作用。可能是因为屏状核位于脑深部，形态细小狭长不规则，相关研究很少。我们将应用snRNA-seq和stereo-seq技术，比较小鼠，狨猴和猕猴屏状核细胞和分子图谱的异同，探讨意识产生的演化机制。
另外，我们将应用fMOST技术绘制屏状核单神经元的投射图谱，重点查看屏状核单个神经元的轴突能否投射到大部分皮层脑区，能否大致整体覆盖屏状核内部，有望提供直接证据来验证屏状核是否具有快速整合多模态信息的联接基础，并进而研究意识产生的结构基础。
02 人类语言产生的细胞分子机制
小鼠全脑细胞分类与空间分布已经研究的比较清楚，但是人脑细胞空间分布图谱绘制处于起步阶段。我们将利用国际领先的大尺寸空间基因芯片优势，率先解析人类语言区的细胞空间分布，在人脑细胞图谱绘制全球剧烈竞争中占据领先位置，并结合分析猕猴语言同源区图谱数据，解析人类语言产生的神经环路和进化机制，为新型类脑智能开发提供重要基础。
03 运动控制的神经环路架构原理
初级运动皮层是脑机接口、神经调控等临床应用中的重要靶点脑区。在脑机接口研究中，通过读取和解码初级运动皮层的神经电活动判断被试的意图，进而控制机械臂完成既定的任务。在初级运动皮层进行经颅磁刺激，可以一定程度上恢复脑中风患者的运动能力。研究初级运动皮层的神经联接和功能，将大大推动对脑机接口的研究（信息解码、靶点选择等）以及对患者运动功能障碍的治疗，具有重大的社会价值。
我们将以猕猴为模式动物，使用最新研发的适用于猕猴样本的荧光显微光学切片断层成像技术（fMOST）研究猕猴初级运动皮层各亚区、各皮层亚层神经元的全脑单细胞投射特征，同时使用传统逆向神经示踪技术研究猕猴初级运动皮层不同亚区接收的全脑输入投射，完整解析灵长类运动区的神经环路架构原理。
发表文章
• Lei, Y., Liu Y., Wang M., Yuan N., Hou Y., Ding L., Zhu Z., Wu Z., Li C., … Poo M., Yao J*., Liu L*., Wei W*., Kennedy H*., Shen Z*. （2025）.Single-cell spatial transcriptome alas and whole-brain connectivity of the macaque claustrum. Cell, (accepted, 最后通讯)
• Han L., Liu Z., Jing Z., Liu Y., Peng Y., Chang H., Lei J., Wang K., Xu Y., Liu W., Wu Z., … Wang X*, Li C*, Yao J *, Xu X*, Liu L*, Shen Z*, Wei W*, Sun Y*. (2025). Single-cell spatial transcriptomic atlas of the whole mouse brain. Neuron, (accepted, 共同通讯)
• Hao, S., Zhu, X., Huang, Z., Yang, Q., Liu, H., Wu, Y., Zhan, Y., Dong, Y., Li, C., Wang, H., Haasdijk, E., Wu, Z., … Xu, X., Poo, M., Li, C., De Zeeuw, C. I*., Shen, Z*., Liu, Z*., Liu, L*., Liu, S*., Sun, Y*., & Liu, C*. (2024). Cross-species single-cell spatial transcriptomic atlases of the cerebellar cortex. Science, 385(6716), eado3927. (共同通讯)
• Chen, A., Sun, Y., Lei, Y., Li, C., Liao, S., Meng, J., Bai, Y., Liu, Z., Liang, Z., Zhu, Z., Yuan, N., Yang, H., Wu, Z., Lin, F., … Uhlen, M., Poo, M., Wang, J., Yao, J.*, Wei, W.*, Li, Y.*, Shen, Z.*, Liu, L.*, Liu, Z.*, Xu, X.*, & Li, C.* (2023). Single-cell spatial transcriptome reveals cell-type organization in the macaque cortex. Cell, 186(17), 3726-3743.e3724. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.06.009 (共同通讯)
• Chen, H. S., Zhang, X. L., Yang, R. R., Wang, G. L., Zhu, X. Y., Xu, Y. F., Wang, D. Y., Zhang, N., Qiu, S., Zhan, L. J., Shen, Z. M., Xu, X. H., Long, G., & Xu, C. (2022). An intein-split transactivator for intersectional neural imaging and optogenetic manipulation. Nat Commun, 13(1), 3605. https://doi.org/10.1038/s41467-022-31255-x
• Zeng, H. H., Huang, J. F., Li, J. R., Shen, Z., Gong, N., Wen, Y. Q., Wang, L., & Poo, M. M. (2021). Distinct neuron populations for simple and compound calls in the primary auditory cortex of awake marmosets. Natl Sci Rev, 8(11), nwab126. https://doi.org/10.1093/nsr/nwab126
• Gong, H., Yuan, N., Shen, Z., Tang, C., Shipp, S., Qian, L., Lu, Y., Andolina, I. M., Zhang, S., Wu, J., Yang, H., & Wang, W. (2021). Transduction catalysis: Doxorubicin amplifies rAAV-mediated gene expression in the cortex of higher-order vertebrates. iScience, 24(6), 102685. https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102685
• Zeng HH, Huang JF, Chen M, Wen YQ, Shen ZM*, Poo MM*. Local homogeneity of tonotopic organization in the primary auditory cortex of marmosets. PNAS U S A. 2019 Feb 19;116(8):3239-3244. doi: 10.1073/pnas.1816653116. (共同通讯)
• Sheng MJ, Lu D, Shen ZM, Poo MM*.Emergence of stable striatal D1R and D2R neuronal ensembles with distinct firing sequence during motor learning. PNAS U S A. 2019 May 9. pii: 201901712. doi: 10.1073/pnas.1901712116.
• O’Herron,P.#, Chhatbar, P., Levy, M., Shen, Z., Schramm, A., Lu, Z. & Kara, P*. Neural correlates of single vessel hemodynamic responses in vivo. Nature 534(7606): 378-382 (2016)
• Shen, Z.#, Lu, Z.#, Chhatbar, P., O’Herron, P. & Kara, P*. An artery-specific fluorescent dye for studying neurovascular coupling. Nature Methods 9(3), 273-6 (2012) (第一作者)
• O'Herron, P.#, Shen, Z., Lu, Z., Schramm, A. E., Levy, M., & Kara, P. (2012). Targeted labeling of neurons in a specific functional micro-domain of the neocortex by combining intrinsic signal and two-photon imaging. J Vis Exp (70), e50025. https://doi.org/10.3791/50025
• Shen, Z.#, Xu, W. & Li, C*. Cue-invariant detection of centre-surround discontinuity by V1 neurons in awake macaque monkey. J Physiol 583, 581-592 (2007) (第一作者)
• Xu, W.#., Shen, Z. & Li, C*. Spatial phase sensitivity of V1 neurons in alert monkey. Cereb Cortex 15, 1697-1702 (2005)
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