在具有清醒意識(shí)的感知過程中，我們的大腦并不是被動(dòng)的接收外部的刺激，而是通過內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)獲得的感覺信息進(jìn)行主動(dòng)的處理與詮釋。這種內(nèi)在的調(diào)節(jié)機(jī)制使我們能夠動(dòng)態(tài)的、具有適應(yīng)性的對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知和反應(yīng)。了解這一內(nèi)在調(diào)節(jié)過程的神經(jīng)環(huán)路及生物物理學(xué)機(jī)理將是解開清醒感知的神經(jīng)基礎(chǔ)之謎的關(guān)鍵。本研究組將以此為研究目標(biāo)，利用小鼠的聽覺系統(tǒng)，圍繞以下幾個(gè)基本問題展開研究。
1.大腦內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制將在行為學(xué)上對(duì)聽覺感知產(chǎn)生怎樣的影響。
2.大腦內(nèi)在調(diào)節(jié)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括神經(jīng)環(huán)路的解剖學(xué)基礎(chǔ)及神經(jīng)電活動(dòng)編碼。
3.在環(huán)路和細(xì)胞機(jī)理水平，大腦內(nèi)在調(diào)節(jié)是怎樣在特定的聽覺感知行為中，特異性的影響感覺信息處理的。
我們將使用前沿的光學(xué)成像技術(shù)，包括雙光子在體成像技術(shù)及遺傳編碼的熒光探測分子，在執(zhí)行感知分辨任務(wù)的清醒小鼠大腦皮層中直接觀測神經(jīng)元亞細(xì)胞水平的電活動(dòng)。我們最近的工作已經(jīng)首次建立了在清醒行為的小鼠中對(duì)神經(jīng)元樹突和軸突電活動(dòng)進(jìn)行光學(xué)記錄的方法，并揭示了主動(dòng)觸覺感知的一個(gè)神經(jīng)環(huán)路機(jī)理。這些全新的研究方法將使我們能夠在準(zhǔn)確定義的行為過程中，直接研究神經(jīng)環(huán)路中各環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系和相互作用。與此互補(bǔ)，我們將使用光遺傳學(xué)及藥理遺傳學(xué)方法，特異性的操控神經(jīng)環(huán)路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以此研究神經(jīng)環(huán)路運(yùn)算與感知及行為之間的因果關(guān)系。
我們的研究結(jié)合前沿的成像技術(shù)和有力的分子遺傳學(xué)工具以及精確敏感的行為控制系統(tǒng)，將力求攻克神經(jīng)科學(xué)當(dāng)前最具挑戰(zhàn)性的難題，以期有助于最終理解感知的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)。
研究組組長;高級(jí)研究員
