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美国科学院院士、德国科学院院士和美国艺术与科学院院士 访问我校并做客“合肥大师论坛”

更新时间:2018-10-26 09:39:55 来源:rcms 浏览:

10月14日,应我校国际合作与交流部、生命科学学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心的邀请,美国艺术与科学院院士David Kleinfeld、美国科学院院士Michael Stryker、德国科学院院士Arthur Konnerth和美国科学院院士Karel Svoboda四位国际著名神经生物学家访问我校并做客“合肥大师论坛”。本次报告会在生命科学学院一楼报告厅举行,校党委常委、副校长杜江峰出席报告会并致辞。生命科学学院毕国强教授和温泉教授分别主持报告会。



杜江峰首先对四位国际神经生物学教授的到来表示热烈欢迎,希望在今后的神经生物科学研究中,彼此可以继续加强联系,保持良好的合作关系。会上,杜江峰分别授予四位教授“合肥大师论坛”荣誉证书。


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当天上午,Arthur Konnerth教授以“A memory circuit for place navigation”为题,介绍了实验室通过使用多种技术,包括电生理学,分子生物学和体外和体内的高分辨率成像等对皮层、小脑和海马中不同类型的神经元进行解析,从而解读大脑的运行机制。研究发现,在小鼠的位置导航过程中,切断视觉输入会严重干扰动物的导航行为,另外使用光遗传学抑制内嗅皮层II层 –海马齿状通路而非内嗅皮层III层-海马齿状通路将显著干扰动物的导航行为。使用多通道电生理技术记录发现,在动物位置导航过程中,内嗅皮层II层-海马齿状通路有持续的神经发放活动。以上结果表明视觉系统-内嗅皮层II层-海马齿状回这条通路在动物的位置导航行为中发挥着至关重要作用。

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随后,David Kleinfeld教授以“Two technologies for BRAIN research: Adaptive optics for deep imaging and a texture-based active atlas for automated histology”为题介绍了两种最新技术,即基于自适应光学的深处双光子成像技术以及基于自动纹理识别的脑图谱绘制技术。他首先解释了现阶段活体双光子成像的技术瓶颈——在脑组织900微米的深度由于组织对光的散射影响,成像信噪比会下降到1左右,几乎无法成像。为了对小鼠大脑皮层更深处的layer5神经元进行成像,Kleinfeld开发出了适用于双光子的自适应光学成像系统,通过利用荧光标记的血管作为信号向导来检测组织的散射性质,从而逆向矫正成像光路,改善成像效果。利用波长为1-1.3微米的红外激光进行成像,成功得到了皮层layer5神经元的清晰图像。之后,Kleinfeld还介绍了他们跟计算机方面专家合作开发的基于自动纹理识别的脑图谱绘制技术。

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下午,Karel Svoboda教授以“Mechanisms of motor planning and short-term memory”为题,介绍了其研究团队在运动规划和短期记忆相关领域的研究成果。报告中通过对小鼠大脑皮层及皮层下脑区相互联系的研究,指出经过规划的运动行为可以更快更精确,并且这种运动行为的规划是短期记忆的一种体现形式,它将过去的事件和未来的运动联系起来。在运动规划中,即使没有感觉输入,大脑运动皮层神经元对特定的运动形式也表现出持续性的放电活动。该研究结果揭示出大脑神经元集群的信息编码和重现规则,调控动物行为的发生。


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随后,Michael Stryker教授带来 “Gateways to plasticity in mouse visual cortex”为题的报告。哺乳动物出生后的一段时期,必须通过眼睛接受视觉刺激,才能使视觉皮层得到充分发育。如果这段时期内没有接受到足够的视觉刺激,那么在此后的过程中视皮层无法得到正常发育。这段时期称为“关键期(Critical Period)”。Stryker通过实验逐步揭示了在关键期影响视皮层发育的细胞信号机制与神经环路的变化。在报告中,Stryker还讲述了其近期的研究成果。其团队发现了小鼠运动过程中,视皮层神经元对特定刺激的响应会得到增强,通过无创的内在信号成像方法或者单细胞双光子钙荧光成像方法可以观察到这种增强。这种活动依赖性的增强由VIP-SST皮层神经通路来调控,并且将该机制与幼年小鼠关键期可塑性恢复的机制有关。


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报告结束后,四位教授分别耐心地解答了来自老师和同学们的提问,并对报告中的很多技术细节进行了详细说明,现场气氛热烈,听众受益匪浅。


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最后,全体参会师生与四位教授合影留念,此次“合肥大师论坛”活动圆满落下帷幕。


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Arthur Konnerth教授,德国科学院院士、Europaea and Bavarian Academy of Sciences院士、慕尼黑工业大学神经科学所所长。Artuhr Konnerth教授的研究领域是神经突触传递,活体动物的神经网络结构和功能研究,以及中枢神经系统的可塑性和钙离子型号通路等。曾获得Grete Lundbeck European Brain Research Prize等多项大奖。

David Kleinfeld教授,加州大学圣迭戈分校教授、美国艺术与科学院院士。David Kleinfeld教授的研究领域是利用光学显微成像、分子探针等技术研究主动感知、新皮层微环路,以及鼠科动物血管图谱等科学问题。

Karel Svoboda教授,美国科学院院士、美国HHMI研究员和Janelia Research Campus研究员。他研究方向是利用解剖学,光学,电生理等技术手段,理解大脑新皮层的结构组织的机理和探索神经系统如何进行信息的处理并产生相应的行为。凭借在神经科学和光学成像领域取得的众多成果,Karl Svoboda教授获得了Grete Lundbeck European Brain Research Prize,National Academy of Sciences Pradel Award等多项大奖。

Michael Stryker教授,加州大学旧金山分校教授、美国科学院院士。Michael Stryker的研究领域是研究中枢神经系统尤其是视觉系统在发育过程中的可塑性以及神经活动在该过程中的作用。


(图/文 国际合作与交流部、生命科学学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心)