Search

Research Progress

小鼠 多巴胺 等级成瘾研究

BCBDI_NEW 2025-05-12 17:32:22

Newsroom

自2014年以来，深圳先进院脑所/深港脑院王立平团队与徐富强团队累计将光遗传神经调控与神经环路示踪技术体系辐射到境内外超过1280家/次实验室，受益人群超过8200人次。为进一步提升国内神经科学研究领域整体研究能力，提高国内神经科学群体的国际竞争力，我们将神经科学技术有关的上述两个经典会议合并为神经环路示踪与调控大会，以便参会者更高效、快速、全面地了解和掌握神经科学研究最新前沿技术和进展。由中国神经科学学会神经科学研究技术分会、中国神经科学学会科技转化与创新工作委员会和深圳市脑科学学会联合主办的“2025神经环路示踪与调控大会·培训班暨针灸研究前沿技术创新大会”将于今年5月26-30日在深圳召开（26日报到）。本次大会聚焦神经科学的最新前沿技术，聚集活跃于神经环路结构解析与功能研究领域的优秀科学家，分享研究思路、科研成果和发展趋势，促进跨学科交叉融合和应用转化。组｜织｜单｜位主办单位中国神经科学学会神经科学研究技术分会中国神经科学学会科技转化与创新工作委员会深圳市脑科学学会承办单位中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施深圳市脑科学技术产业创新中心针灸科学研究联盟深圳市脑科学与脑机工程产业联盟协办单位国家药品监督管理局细胞和基因治疗药物病毒载体技术研究与评价重点实验室广东省脑连接图谱重点实验室深圳市生物医药病毒载体重点实验室大｜会｜机｜构会｜议｜信｜息大会时间 5月26日 14:00-18:00报到 5月27-28日研讨会培训班时间 5月28日全天报到 5月29-30日培训班会｜议｜注｜册一、会议注册 1、欢迎大家加入参会人员交流群（若您已加入“2025神经环路示踪及调控”可忽略信息），若想继续进入该群，请联系会务组罗老师：15102184770（微信同号） 2、现场注册地址：深圳市光明区天安云谷国际会议中心三楼（无刷卡POS机，请采用线上渠道支付）发票内容统一开会议费，注册费包括文件袋和缴费参会类型的午餐餐券。其他费用自理。 3、缴费参会类型 4、本次会议付款方式：（1）中国神经科学学会会员，线上支付（请务必注明：神经环路+单位+姓名注册费）支付宝，微信，网银（手机微信打开链接只能用微信和网银支付，不能使用支付宝，公务卡支付请确认已绑定支付宝或网银） https://meeting2025cnsorgcn/2025Tracertechnique/ （2）深圳市脑科学学会会员，请您选择直接转账到中国神经科学学会的付款方式，备注深圳脑科学会员号和姓名。（3）非“学会”人员，网银、电汇、手机银行汇款（并请务必注明：神经环路+单位+姓名注册费）账户名：中国神经科学学会银行账号：51100000500018223F 开户行：中国农业银行上海市徐汇区枫林支行 5、本次会议发票领取方式：会后一个月内开具，发到注册邮箱二、会议联系人会议咨询：韦老师18025340011 合作招商：罗老师15102184770 咨询邮箱：szbrain@siataccn，mhwei@siataccn 会议通知联系人：领取邀请函和会议通知请进官方微信群，有问题请咨询会务组韦老师三、会议通知下载网址本次会议采用会议系统网络注册方式，请参会代表登录会议网站进行注册、缴费： https://meeting2025cnsorgcn/2025Tracertechnique/ 四、会议周边酒店及交通周边酒店： 1、深圳光明天安云谷逸衡酒店地点：深圳市新湖街道圳美社区圳园路98号（联系人：张文武，电话：15112295990 微信同号） 2、深圳光明天安云谷智选假日酒店地点：深圳市新湖街道圳美社区圳园路98号（联系人：张文武，电话：15112295990 微信同号） 3、深圳光明智选假日酒店：深圳市光明区光明区光源四路8号（联系人：何静，电话：13242057885 微信同号）交通指引： ◆机场：机场距离约36公里。如果您搭乘出租车所需行程约为60分钟左右，大概花费为人民币120元； ◆高铁：高铁光明城站距离约10公里。如果您搭乘出租车所需行程约为20分钟左右，大概花费为人民币35元； ◆地铁：会议地点的终点为6号线支线“圳美站”，骑行约10分钟左右到达；培训班地点的终点为6号线支线“深理工站”，步行约10分钟左右到达。

会议 深圳市 神经研究 神经科学

BCBDI_NEW 2025-05-12 14:15:10

Research Progress

本能行为是物种进化过程中形成的先天且跨物种保守的行为反应模式, 对于天敌的恐惧是物种生存、繁衍、进化过程中形成的固有本能。本能恐惧神经环路的异常与多种精神疾病密切相关，包括恐怖症、焦虑症和创伤后应激障碍等。因此，深入解析本能恐惧的神经环路机制，不仅有助于阐明恐惧情感障碍的发病机理，更为临床治疗提供了重要的理论依据和潜在的干预靶点。王立平研究员团队长期致力于包括视觉本能恐惧行为在内的本能行为的神经环路解析研究，通过神经环路标记、示踪、光遗传、药物遗传学，行为学等交叉的研究策略，团队围绕本能恐惧的皮层下通路机制解析、视觉威胁线索的神经编码特征、恐惧状态的调控作用（应激、抚触、睡眠）等，在该领域取得了一系列系统的原创性研究成果，累计发表50余篇高水平学术论文，包括Neuron、Nature Communications等，并应邀在Nature Reviews Neuroscience等撰写综述论文。 5月9日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（以下简称“脑所”）/深港脑科学创新研究院王立平研究员、刘雪梅副研究员团队在Cell Press（细胞出版社）子刊Neuron杂志上在线发表题为“Neural Circuit Underlying Individual differences in Visual Escape Habituation”的研究论文。文章上线截图原文链接：https://wwwcellcom/neuron/abstract/S0896-6273(25)00301-0 现实生活中，不同个体面对同样的压力应激时个体的反应程度与反应策略均不同，导致负性情绪的程度也不同。自达尔文于1859年在《物种起源》中提出“个体差异是自然选择和物种进化的基础”这一观点以来，行为适应的神经机制研究已成为理解生物多样性和个体生存策略的生物学机制研究的关键。在面对相同威胁时，不同个体可能表现出截然不同的本能恐惧反应策略（习惯化或敏感化），这种差异源于感觉输入、大脑内在状态和既往经验的复杂交互。然而，调控个体内在状态以应对危险刺激的精确神经环路机制及其个体差异化特征的神经基础仍有待阐明。深入探究本能恐惧反应策略个体差异的神经基础，不仅能够揭示行为适应性的进化本质，对于理解环境变化下的适应性策略以及精神疾病的病理机制也具有重要的潜在理论价值和临床意义。本研究首次系统鉴定了重复视觉威胁下逃避反应的典型个体差异的行为表型及其神经环路调控特征：持续性快速逃避（T1）和快速习惯化（T2）。T1模式依赖上丘（Superior colliculus, SC）/岛叶皮层（Insula cortex）-腹侧被盖区（Ventral tegmental area, VTA）-基底外侧杏仁核(Basolateral amygdala, BLA)神经通路；T2模式通过上丘/岛叶皮层-丘脑背内侧核（Mediodorsal thalamus, MD）-基底外侧杏仁核神经环路实现；丘脑背内侧核整合上丘和岛叶皮层信息以调控觉醒与本能恐惧反应；基底外侧杏仁核β振荡参与恐惧状态的调控。该研究结果为理解大脑内部状态、注意调节和行为适应性机制提供了重要见解。本研究揭示了个体大脑内部状态调控本能行为可塑性的神经机制，阐明了大脑内在状态在压力适应中的核心调控作用，为焦虑障碍、抑郁症和创伤后应激障碍等精神疾病的干预提供了新见解和潜在治疗靶点。图警觉状态调控本能恐惧反应策略个体差异的神经环路机制深圳先进院王立平研究员为本文最后通讯作者，深圳先进院刘雪梅副研究员为本文第一作者和共同通讯作者；深圳先进院助理研究员赖娟以及博士后韩传亮（现香港中文大学博士后）为论文共同第一作者，该研究得到了深圳先进院脑所/深港脑科学创新研究院徐富强研究员、谭力铭研究员以及蔚鹏飞研究员的大力支持和帮助。感谢中国科学院战略性先导科技专项、国自然重点项目、科技创新2030-“脑科学与类脑研究重大项目、广东省脑连接图谱重点实验室、深圳杰出人才项目等基金对本研究的支持。课题延展从低等动物到人类，对生命有威胁的恐惧信息的持续存在，往往是导致焦虑、抑郁等负性情绪的关键要素。如何精准刻画小动物的行为反应与临床患者身上的负性情绪特征之间的映射关系，是行为神经科学最关键的底层科学问题之一。行为反应是情绪以及大脑内在状态的外在表现，如何更精准的量化行为反应对于情绪的解读至关重要，以强迫游泳实验为代表的传统抑郁、焦虑研究范式因评价维度单一、结果偏差等缺陷逐步受到质疑，包括美国国立精神健康研究所（NIMH）及多家制药企业（如罗氏、强生）已呼吁停止对相关实验的支持。我们前期的研究结果表明，包括腹侧被盖区在内的多巴胺系统在处理负性情绪中扮演重要角色（Neuron2019,Neuron2025），刘雪梅团队等与其他研究团队合作，利用自主研发的AI辅助无监督3D精细行为解析平台，结合病毒标记的中脑多巴胺神经元消融技术以及经典的MPTP帕金森模型，解析了腹侧被盖区以及黑质网状区在小鼠精细行为，如直立（Rearing）、弓背（Hunching）、行走（Walking）、行为偏侧化等行为异常调控中的核心作用。以上成果在Nature子刊Translational Psychiatry以“Subtle Behavioral Alterations in the Spontaneous Behaviors of MPTP Mouse Model of Parkinson’s Disease”为题发表。这项研究发现，直立-弓背-行走这种行为切换模式可能是焦虑反应的行为特征，且与临床上焦虑抑郁患者的坐立不安及行为不稳定表现具有一定的映射性特征。上述精细行为表型为研究帕金森病、焦虑、抑郁等中脑多巴胺系统障碍相关疾病的早期诊断、动物模型构建及药物疗效评估提供了高灵敏度的行为标志物。这些研究建立了更科学、客观的行为评价体系，为焦虑和抑郁的神经机制研究开辟了新的方向。这一创新研究平台不仅深化了对中脑多巴胺系统相关行为调控机制的理解，也为抑郁与焦虑相关的临床干预研究提供了重要的技术支持。图中脑多巴胺系统编码精细行为差异深圳先进院刘雪梅副研究员为本文最后通讯作者，深圳先进院蔚鹏飞研究员和南方医科大学王万山副教授为共同通讯作者，南方医科大学硕士生钟浩、讲师卢康荣为本文共同第一作者，该研究得到了深圳先进院王立平研究员的大力支持。感谢深圳市一湾生命科技有限公司黄康博士的宝贵建议。这项工作获得了科技创新2030-“脑科学与类脑研究”-“抑郁症的发病机制及干预技术研究”重大项目、国家自然基金委员会、广东省脑连接图谱重点实验室、深圳杰出人才项目等基金对本研究的支持。原文链接： https://wwwnaturecom/articles/s41398-025-03312-8

研究行为神经机制恐惧

BCBDI_NEW 2025-05-12 11:16:33

Newsroom

为加强高校间优秀大学生交流，为广大学子提供了解中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（以下简称“脑所”）的机会，培育学生科研兴趣及创新精神，激发学生创新潜力，选拔有培养潜质的优秀学生，脑所计划于2025年7月上旬举办“第十一届脑·未来优秀大学生夏令营”线下活动，诚挚欢迎广大优秀学子踊跃报名！深圳先进院脑所简介中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（以下简称“脑所”）于2016年11月19日正式去筹成立。脑所共有包括脑功能图谱与行为研究中心、脑认知与类脑智能研究中心、神经发育与退行性脑疾病研究中心、内尔神经可塑性诺奖实验室、神经系统疾病转化研究中心和脑信息中心共6个研究中心。脑所定位于融合整体观和还原论方法，利用神经科学新技术及跨物种动物模型，通过对脑状态与机体调控的研究，为类脑智能以及脑疾病早诊优治新策略研究提供源头理论和技术支撑。目前，依托中国科学院深圳先进院，脑所牵头建设了深圳市基础研究机构“深港脑科学创新研究院”，深圳市重大科技基础设施“深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施”，以及深圳市脑科学技术产业创新中心。脑所目前已形成一支多学科交叉汇聚的脑科学科研团队，人员规模550余人。团队聚集了包括加拿大皇家科学院院士、德国科学院院士及诺贝尔生理学或医学奖获得者等10人，国家杰青、长江、国家重点引进人才工程专家及“四青”人才等骨干67人。团队骨干分别来自于斯坦福大学、剑桥大学、哈佛大学、加州大学伯克利分校、杜克大学等著名学府，背景横跨生物、物理、化学、医学、信息学等学科，国际影响力与日俱增。成立至今，获批国家省部地方等各级项目约850项，获批金额近10亿元;共发表包括Nature、Science、Cell、Nature Biotechnology、Nature Neuroscience、Nature Communications、Cell Research、Neuron、Molecular psychiatry、JCl、PNAS等国际顶级期刊在内的SCI论文超650篇，申请专利近1200项，获授权专利300余项。脑所积极开展境内外创新深度合作：已开拓与香港科技大学,加拿大不列颠哥伦比亚大学、法国INRA、德国洪堡大学等的科研合作与人才培养;正在实施中国科学院脑科学国际大科学合作培育计划；筹划“一带一路”国际科学组织联盟项目等。夏令营介绍为促进科研人才多层次交流，本届夏令营得到中国科学院深圳先进技术研究院、脑所/深港脑科学创新研究院的共同支持。活动将由脑所相关院士、教授、研究员带领，内容包括科技前沿讲座、专题报告、趣味科普、师生面对面、实验室深度游、学长学姐交流会、优秀营员面试等，让同学们亲身感受脑所浓厚的科研氛围与友爱博大的人文关怀。开营时间：拟定于7月7日-11日（请以后续通知安排为准）报名方式：线上报名报名截止时间：6月15日申请条件 1、全国高校普通全日制本科三年级在校生（2026届本科毕业生）； 2、就读生物学、生物医学工程、医学、数学、计算机、电子信息、心理学等相关专业，以及对脑科学感兴趣的各交叉学科的同学； 3、拥护中国共产党的领导，愿为社会主义现代化建设服务，品德良好，遵纪守法； 4、认同中国科学院大学的教育理念，对脑科学相关领域兴趣浓厚，有较强的创新意识和创新能力、团队组织能力与沟通能力； 5、本科成绩优秀，具有良好的英语水平； 6、身心健康、诚实守信、学风端正申请材料与入营审核 01 申请材料报名无需邮寄纸质材料，请提交电子材料作为选拔依据（扫描二维码上传）；（1）本科成绩单和专业排名证明，需加盖教务处公章；（2）相关英文能力证明（大学英语四、六级，雅思，托福或GRE等）；（3）学生证+身份证复印件；（4）推免资格证明（如有请提供）；（5）专家推荐信（如有请提供，可提前联系2位副教授及以上职称专家提交推荐信）；（6）其他证明材料（如已发表论文或出版物首页、各类证书奖状等）；（7）声明（为保证材料真实性，点击文末“阅读原文”下载填写并上传）（以上材料请按顺序整合进一个PDF文件内，命名为：姓名-XX大学-XX专业，并将电子文件压缩至最小） 02 入营审核夏令营工作小组将陆续对申请人进行资格审核，择优录取并发放录取通知（按申请批次的先后发放）。录取通知将通过电子邮件或网上公示的形式通知公布。未收到邮件通知或未公示人员皆为未入选者，不再另行通知。获选学生预计将于6月底或之前收到通知。优秀营员面试夏令营期间将组织优秀营员面试，获得夏令营优秀营员资格的同学将优先被推荐为脑所2026级推免硕士研究生（学籍为中国科学院大学）。活动费用夏令营期间不收取任何费用。主办方将提供活动期间营员的食宿、保险及文化衫等，并为异地学生提供一定额度的交通补助（需凭票报销，具体说明将后续通知）。（*请于报到当天现场提交相关交通票据）注意事项 1、请遵守活动相关纪律要求和安排，按时参加活动，严格遵守深圳先进院相关规章制度； 2、申请信息需真实有效，不得弄虚作假，若有不实信息，将撤销其资格； 3、营员需按要求全程准时参加活动。更多详情欢迎登陆：脑所官网： https://bcbdicssiataccn/ 中国科学院深圳先进技术研究院官网： http://wwwsiataccn/ 联系方式联系方式：nsedu@siataccn 李老师、阳老师联系地址：深圳市南山区西丽大学城学苑大道1068号地址邮编：518055

大学优秀相关 夏令营 通知

BCBDI_NEW 2025-04-21 18:13:01

Newsroom

2025年4月4-6日，由中国生理学会自主神经专业委员会主办，中国科学院深圳先进技术研究院、深港脑科学创新研究院、深圳市脑科学学会、天津医科大学总医院共同承办的中国生理学会自主神经专业委员会2025学术年会暨第三届脑体互作大会（Brain Body Interaction Conference，BBIC；以下简称“大会”）在深圳人才研修院顺利召开。本届大会以“大脑与外周多器官的相互调控机制”为主题，吸引了来自全国及港澳台地区多家顶级科研机构、大学、医院和高新技术企业的参会代表。会议共安排44场专题报告，通过学术交流和专题讨论，全面展示了神经、免疫、内分泌和代谢等多个系统间复杂相互作用的最新科研成果和临床转化进展，体现了跨学科融合的广阔前景。大会不仅为领域最新进展提供了展示交流平台，也为跨单位、跨学科科研合作搭建了沟通桥梁，助力神经科学、系统生理学、精准医疗及中西医交叉领域未来的创新突破。参会嘉宾合影中国科学院院士、四川省科协主席杨正林教授，中国生理学会理事长、北京大学王韵教授，西湖大学李波教授，浙江大学方向明教授，中国科学技术大学薛天教授，中国科学院深圳先进技术研究院脑所所长/深港脑院院长王立平研究员等50余位专家学者出席了会议并作学术报告，总参会人数近300人。大会伊始，王立平研究员主持了开幕式。他表示，在中国生理学会的支持下，BBIC大会已连续成功举办三届，并对参会的各位嘉宾表示了欢迎。本届大会将继续聚焦神经、内分泌、免疫代谢调控网络等前沿问题，从临床需求出发促进基础与临床合作，为青年人才提供交流平台；他还呼吁参会者持续关注自主神经专业委员会的发展，欢迎更多青年骨干加入。随后，王韵教授做开幕致辞。她梳理了中国生理学会自主神经专委会的发展历程，从首次小规模专题报告起步，历经发展日益壮大。除了聚焦神经免疫、内分泌代谢等前沿方向，专委会还将继续推动纳入人体皮肤系统等相关研究。她还提到，明年是中国生理学会成立百年周年，希望各位学会成员积极提供相关历史资料，共筑知识图谱，为百年纪录片提供素材，启发思考中国生理学会的未来布局与走向。大会现场来自清华大学、北京大学、浙江大学、中国科学技术大学、复旦大学、空军军医大学、北京脑科学与类脑研究中心、天津医科大学总医院、南京鼓楼医院等众多高校及科研机构的专家学者齐聚一堂，围绕大脑神经调控外周系统功能开展多维度深入研讨。会议聚焦大脑与外周器官功能互作调控，通过阐述基本原理、展示最新实验数据，与会专家从基础研究延伸至临床应用，助力揭示大脑对肺部、听觉及非视觉功能的影响，为理解神经系统在全身调控中的作用提供新证据；同时，针对神经与免疫、代谢及情绪调控的综合效应，深入解析肠道免疫与精神压力、疼痛处理、免疫记忆及器官衰老等领域中大脑与外周系统的互作机制，研究覆盖多种实验模型与丰富临床观察，进一步明晰该领域复杂关系；在创新药物研发与中枢免疫调控方面，专家们系统介绍了心力衰竭、内膜异位症到肿瘤相关综合症等疾病的新型分子靶点和药物转化路径，探讨大脑对免疫记忆的调控，为转化医学与精准医疗搭建桥梁；在神经环路调控机制研究上，借助行为学、电生理、光遗传和影像学技术，解析疼痛调控、进食与社交行为等神经环路，探究多巴胺等神经递质、迷走神经、孤束核等关键神经通路作用，积极探索临床干预新策略；此外，还展示了神经与代谢调控及神经成像新技术进展，专家们运用先进成像手段与分子生物学技术，探究脂质代谢、神经免疫以及细胞衰老在全身调控中的作用，为揭示神经环路和外周系统协同机制提供直观证据与未来干预思路。会议期间，中国生理学会自主神经专业委员会还召开了专委会2025年度工作会议；王立平主任委员回顾了专委会过去一年的工作情况，并与参会委员/会员讨论了专委会今年的工作安排。最后，王立平研究员为闭幕式致辞，对大会组委及44位报告嘉宾表达感谢以及对明年会议的期待，并希望能够吸引更多临床专家参与学术交流，为领域引入更多中医、整合医学等学术视野，也为本次大会画上圆满句号。

调控大会中国神经临床

BCBDI_NEW 2025-04-21 18:30:11

2023

系统管理员 2025-04-02 01:45:42

Research Progress

MXenes作为二维过渡金属碳氮化合物,其溶液加工型Ti₃C₂电导率可达还原氧化石墨烯的5-10倍。中国科学院深圳先进技术研究院都展宏团队通过应变控制两步纺丝技术,在壳聚糖凝固液中实现MXene纳米片的液晶级有序排列,制备出MXene纤维电极(MX)及MXene/PEDOT-PSS复合电极(MPP)。该工艺利用剪切力诱导纳米片形成向列态有序结构,通过壳聚糖辅助脱水构建含水的类凝胶纤维,通过应变控制固化形成电极微丝。PEDOT-PSS分子以静电作用均匀分布于MXene层间,为纳米片导电网络提供额外电子离域路径。MPP电极电荷存储能力达98977 mC/cm²(较传统电极高两个数量级),30 μm纤维同时具备深部脑区刺激(1181 mC/cm²电荷注入能力)和皮层单神经元记录功能,其综合电学性能提升10-100倍,且兼容MRI成像。文章上线截图该技术通过范德华力和应变控制实现纳米片轴向致密堆叠,其中PEDOT-PSS完整保留醌类导电结构,沿MXene层间建立电子离域路径,相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊上。两步凝固纺制MXene基液晶纤维图1 两步凝固法制备纤维电极及材料基础表征电极综合电学性能分析 MPP电极在1kHz阻抗仅4316Ω·mm²,阴极电荷存储能力、电荷注入能力较铂铱合金电极提升2个数量级。其截面性能再优1个量级,10万次深部脑刺激后性能稳定,1000次极限电压循环后电荷存储保留93%,综合电学性能显著优于多种基于碳纳米材料的电极。图2 神经电极综合电学性能分析体表电生理记录应用微型记录位点（00047 cm²）仅为商用Ag/AgCl电极的1/700，却可实现2578 dB的高信噪比，通过MXene/PEDOT-PSS复合结构成功实现肌电、脑电与心电信号的多维采集。这种"微尺度、大集成"技术突破了传统体表电极因尺寸限制（>3 cm²）导致信号空间模糊的瓶颈，其亚毫秒级时序解析能力可动态捕获肌肉纤维收缩的微观动力学特征，可为帕金森病等运动障碍疾病的早期诊断提供了跨尺度动态监测新工具。在智能医疗应用中，该电极的微米级柔性界面通过无缝贴合人体曲面，实现了神经肌肉编码特征的动态捕捉，使可穿戴设备具备高空间精度生物电信号感知能力，为解决传统设备在动态手势识别中的信号衰减难题提供了创新解决方案。图3 MPP用于体表EEG、ECG记录大脑皮层记录及脑深部刺激应用 MPP电极在神经科学研究中展现出多重技术突破：植入小鼠视觉皮层的30 µm界面可捕获棋盘格刺激诱发的局部场电位与单神经元放电（分辨率媲美铂铱电极），实现皮层微环路动态解析；在大鼠深部脑刺激中，其1181 mC/cm²电荷注入能力（较传统电极高200倍）支持130 Hz高频精准刺激丘脑底核，稳定诱发运动皮层响应，为帕金森病研究提供精准调控平台。优异的记录刺激能力与电极体外表征结果相一致。此外，该电极在94T磁场下无MRI伪影干扰，可实现术中电生理监测与影像导航协同。出色的电学性能与成像兼容性使得该纤维电极可集成至神经刺激系统，通过其高记录精度与刺激能力可能为癫痫闭环调控及迷走神经刺激等转化研究提供关键技术支撑。图4 大脑皮层记录及脑深部刺激中MPP的应用效果项目研究助理苟书淳为本文第一作者，深圳先进院脑所脑信息中心副研究员都展宏为本文通讯作者。本文合作者包括中科大/深圳先进院脑所毕国强教授，为本文提供了重要指导和大力支持；共同作者还有项目研究助理李沛轩和国科大硕士生杨澍。团队感谢课题组研究助理程宇航、杨智豪，硕士生杨斯轶等对项目的支持和帮助。本研究主要受到科技创新2030-“脑科学与类脑研究”项目、国家自然科学基金委重点项目、科技部重点领域研发计划、深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施、深港脑院等项目和平台支持。招聘信息都展宏课题组（生物电子界面工程实验室，BEIE Lab）正在积极寻求科研合作，课题组长期招聘神经生理学、生物医学工程、电化学材料等交叉学科背景方向的博士后。如有合作或加入意向，欢迎联系！邮箱：zhdu@siataccn

电极刺激研究提供性能

系统管理员 2025-04-01 07:07:15

Research Progress

动物行为的精细化追踪与分析对于神经科学、行为学和生物医学领域至关重要。然而,当前主流的深度学习姿态估计方法在面对多动物交互和长时程追踪场景时,往往受到关键点漂移问题的困扰,影响行为量化的准确性与数据的稳定性。文章上线截图近日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院蔚鹏飞研究员团队在国际学术期刊eLife发表了题为“Anti-drift pose tracker (ADPT): A transformer-based network for robust animal pose estimation across species”的研究论文。研究团队提出了一种基于Transformer架构的抗漂移姿态追踪技术(ADPT),成功实现跨物种动物姿态追踪的高精度、高鲁棒性检测。图1 ADPT工作流程和网络结构图 ADPT融合了卷积神经网络(CNN)与Transformer结构的优势,一方面利用CNN提取图像的局部精细特征,另一方面通过Transformer有效捕捉身体各部位之间的全局依赖关系,显著降低了关键点的漂移现象(图1)。与DeepLabCut、SLEAP等现有方法的对比测试显示,ADPT在复杂的多动物交互和长时程行为追踪任务中具有明显的精度与稳定性优势。研究团队对多物种(包括小鼠、食蟹猴等)的行为视频数据集进行了深入评估。在小鼠数据集中,ADPT有效解决了传统方法难以准确检测的尾尖等细微部位追踪问题,总体检测精度较DeepLabCut与SLEAP方法提高超过86%,平均均方根误差(RMSE)降至719 ± 058像素,表现出显著优势(图2左)。在食蟹猴行为数据集中,ADPT在复杂环境干扰下依旧成功实现灵长类动物的姿态稳定追踪。特别是在存在人类干扰的场景中,其他方法容易误将人类识别为目标动物,而ADPT表现出对跨物种干扰的优秀抵抗能力,确保了追踪精度与可靠性(图2右)。图2 ADPT实现高精度、高鲁棒性单动物姿态估计同时,研究团队还利用公开的果蝇(Single fly)、猕猴(OMS_dataset)和狨猴(Marmoset)数据集进一步验证了ADPT的泛化性能,结果再次证实了ADPT跨物种姿态估计的适应能力。在多动物自由社交行为的场景中,ADPT更展现了其“身份-姿态”同步精准追踪的突出优势。团队发现,ADPT在不进行任何时序后处理的情况下,即可达到9036%的身份追踪准确率;若结合简单时序校正,这一准确率进一步提高至9972%,明显优于现有的多动物姿态追踪工具。此外,在团队自建的Homecage小鼠社交数据集中,ADPT不仅身份追踪效果显著优于DeepLabCut和SLEAP(准确率提高约5-10倍,身份互换现象显著减少),姿态估计精度也提高了约15%(图3)。图3 ADPT实现多动物社交场景下精确身份-姿态同步追踪为进一步推动ADPT技术的应用落地,研究团队开发了简单易用的ADPT工具箱,能够让缺乏深度学习背景的生物学研究人员轻松使用,极大地降低了姿态追踪技术的应用门槛(见https://githubcom/tangguoling/ADPT-TOOLBOX)。本研究为动物行为学、神经疾病与社会互动机制研究提供了强大的技术支持,有望推动神经科学与行为学的交叉研究进入新的阶段。深圳先进院蔚鹏飞研究员为本文最后通讯作者,南方科技大学刘泉影助理教授为共同通讯作者,深圳先进院脑所研究助理唐国令、博士生韩亚宁为本文共同第一作者。该研究还得到了暨南大学李晓江教授、闫森教授团队的大力支持。该项目主要受到国家自然科学基金-青年科学基金项目(B类)、国家自然科学基金外国学者研究基金项目、科技部“脑科学与类脑研究”国家科技重大专项以及深圳市科技创新计划等项目资助。原文链接： https://doiorg/107554/eLife957092

ADPT 研究追踪姿态团队

系统管理员 2025-04-01 07:11:46

Newsroom

中国 生理学 自主神经 专业年会

系统管理员 2025-03-14 05:52:49

Research Progress

3月12日,中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院刘畅团队在eLife杂志上发表题为:Brief disruption of activity in a subset of dopaminergic neurons during consolidation impairs long-term memory by fragmenting sleep的研究论文。文章上线截图记忆巩固与睡眠高度相关,且这种关联在无脊椎动物和脊椎动物中都存在。记忆巩固是一个依赖于时间、将新形成的不稳定的记忆向稳定记忆的过程。睡眠作为影响记忆的最重要的生理过程之一,已被证明对记忆的几个不同阶段产生影响。且有研究表明,在睡眠期间,特定的脑区和神经核团会出现对某种记忆的神经元发放特征重现的现象,被认为是主动的记忆巩固过程。然而,将这两个过程联系起来的神经机制在很大程度上仍不明确。尽管果蝇的大脑相对简单,但其行为的复杂性和基因操作的可行性使其成为剖析这类问题的理想模型。多巴胺能神经元在睡眠和记忆调控中均发挥重要作用。在果蝇中,刘畅研究员早期工作里鉴定了PAM多巴胺能神经元(DAN)投射到蘑菇体(MB)水平叶,特异性的参与奖赏性学习记忆(Liu et al,Nature, 2012)。随后,多个团队的研究不仅将PAM神经元类型根据图谱特征进行了精细区分,更发现多个亚型在记忆以及它们在睡眠中的促醒功能。在果蝇脑内,一对背侧成对内侧(DPM)神经元投射到整个蘑菇体,被鉴定其在记忆巩固过程中的不可或缺性,以及其通过抑制性的作用发挥促睡的功能(Waddell,Cell,2000;Haynes et al,eLife, 2015)。然而,DAN-DPM的功能连接及该微环路的活动状态在睡眠和记忆巩固中的作用尚不清楚。研究团队结合免疫组化、特异标记的顺行示踪遗传工具以及离体功能成像技术,揭示了PAM神经元与DPM神经元之间存在结构性连接,DPM神经元位于PAM神经元的下游,且二者之间的突触连接是抑制性突触连接的,进一步发现在DPM神经元中Dop1R1受体主导参与抑制功能 (图1)。图1 PAM多巴胺能神经元与DPM的结构和功能连接经过一系列的行为学检测,确定DPM神经元在LTM的记忆巩固过程中是必需的,并发现PAM神经元如在记忆巩固关键时间窗口短暂被激活,也可导致LTM受损。短暂的抑制DPM或者激活PAM均导致眠量减少且碎片化,觉醒阈值降低。这些结果表明这两类神经元都参与记忆巩固和睡眠的调控(图2)。图2 记忆巩固期抑制DPM神经元或者短暂激活PAM影响睡眠和记忆研究团队为进一步鉴定参与睡眠和记忆巩固调控的PAM多巴胺能神经元的特异亚型,通过行为学检测,结合解剖学分析,发现PAM-α1神经元的短暂增强或减弱,睡眠时长减少且碎片化,LTM受损(图3)。图3 鉴定特异的多巴胺能神经元亚型PAM-α1 接下来,结合果蝇全脑连接组学分析、离体功能钙成像、新型的捕捉定格神经元活动的工具CRTC,研究团队发现:PAM-α1神经元与DPM神经元之间形成抑制性的突触连接,且PAM-α1-DPM微环路在记忆形成时及记忆巩固关键时间窗口呈现出协同的神经活动变化(图4)。图4 PAM-α1-DPM抑制性微环路及其动态协同变化为确定这两种神经元是通过平行且独立的环路还是整合的环路实现对睡眠和长时记忆的调控,研究团队利用精致的遗传学方法,同时失活两类神经元,结果发现,在饥饿状态下,睡眠减少及碎片化的程度与单独失活其中一类神经元的程度相同,阐释了PAM-DPM微环路共调控睡眠和记忆的工作模型。最后,为了加固这一微环路通过协同作用导致睡眠干扰与记忆损伤的结论,研究团队采用了一种药理学方法,发现在喂食促眠的THIP(GABA激动剂)后,挽救了因短暂激活 PAM-α1所引起的睡眠紊乱,同时恢复了受损的长时记忆(图5)。图5 PAM-α1-DPM抑制性微环路桥接睡眠和记忆在果蝇中,蘑菇体(MB)中高度反馈的神经环路在特异功能定位方面已经取得了显著进展。而在本研究中,研究团队揭示并鉴定了一个由两种类型的蘑菇体投射神经元所形成的抑制性微环路和一种特定的多巴胺能神经元亚型,通过影响睡眠的动态变化来介导长时记忆的稳定,为理解连接记忆巩固与睡眠的环路机制提供了新的见解。深圳先进院刘畅研究员为最后通讯作者,美国布兰迪斯大学Leslie C Griffith教授以及汕头大学李凡教授为共同通讯作者,深圳先进院和南方医科大学深圳市妇幼保健院联培博士后颜琳为本文第一作者。该研究主要受到国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究项目等项目资助以及深港脑科学创新研究院的支持。

记忆 神经元 睡眠研究巩固

系统管理员 2025-03-14 06:10:37