1. 大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析
神經(jīng)科學(xué)的核心問題是理解動(dòng)物行為的神經(jīng)機(jī)理，在系統(tǒng)水平上研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是回答該問題的有效方法。隨著腦聯(lián)結(jié)圖譜工作的展開，多尺度腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和活動(dòng)的海量數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，亟需新的計(jì)算方法進(jìn)行分析和更深入的理論研究。目前在包括斑馬魚在內(nèi)的物種中，已可以通過大規(guī)模鈣成像的實(shí)驗(yàn)手段得到全腦尺度、單神經(jīng)元分辨率的神經(jīng)元活動(dòng)數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)室著重開發(fā)適用于全腦網(wǎng)絡(luò)計(jì)算分析方法，對(duì)腦功能聯(lián)結(jié)圖譜進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)浞治觯Y(jié)合腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)活動(dòng)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)水平上探索神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原理。本實(shí)驗(yàn)室在該研究方向上的長(zhǎng)期目標(biāo)是揭示腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，發(fā)展腦內(nèi)部復(fù)雜而高效的信息處理模式的理論，啟發(fā)人工智能領(lǐng)域的研究。
2. 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析
生物節(jié)律是生物界中普遍存在的極為重要的生理學(xué)過程，是生物體表現(xiàn)出的最基本的行為之一。生物節(jié)律通過一系列核心節(jié)律基因構(gòu)成的負(fù)反饋回路產(chǎn)生生物體內(nèi)的二十四小時(shí)的周期，并通過基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)生理和行為與光照周期的同步。生物節(jié)律對(duì)調(diào)節(jié)睡眠、新陳代謝、細(xì)胞周期等眾多的重要生物過程起著核心作用。本實(shí)驗(yàn)室采用系統(tǒng)生物學(xué)的方法，針對(duì)小鼠、斑馬魚等模式生物開展生物節(jié)律基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究。本實(shí)驗(yàn)室通過節(jié)律基因表達(dá)數(shù)據(jù)和啟動(dòng)子分析，構(gòu)建生物節(jié)律調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，分析發(fā)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)模塊和重要成員。本實(shí)驗(yàn)室在該研究方向上的長(zhǎng)期目標(biāo)是揭示生物節(jié)律是如何在神經(jīng)系統(tǒng)中行使功能并影響周邊組織，同時(shí)建立生物節(jié)律與神經(jīng)退行性疾病之間的聯(lián)系。
研究組組長(zhǎng);高級(jí)研究員
