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2023年4月,国际知名学术平台Research.com发布了2023年度全球顶尖科学家排名。浙江大学系统神经与认知科学研究所Anna Wang Roe(王菁)教授入选“Best Neuroscience Scientists in China”,特此向Anna Wang Roe教授表示祝贺!



排名发布网址:

https://research.com/scientists-rankings/neuroscience/cn


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Research.com 简介

作为全球领先的学术研究门户网站之一, Research.com提供自2014年以来有关科学贡献的可靠数据。其前身为Guide2Research,自2022年2月起改版为Research.com,每年发布最佳科学家排名。

学者入选顶尖科学家排名要基于D-index、在特定研究领域内的贡献比例以及研究人员的奖项和成就。D-index(学科H-index)学者排名指标,仅包括被调查学科的论文和引用值。D-index可细分为化学,电脑科学,数学,法律,材料科学等26个领域。

Research.com对神经科学领域约27400位研究人员进行了分析,该领域顶尖研究学者排名中包括107位在中国单位任职的学者。

本次排名是Research.com改版后第二次发布,基于包括OpenAlex和CrossRef在内的各种数据来源进行评选,用于估计引文指标的文献计量学数据截至2022年12月21日。







来源 | Research.com

编辑 | 史佳鑫




2023-06-08 READ MORE

浙江大学7T磁共振成像平台是我国引进的首台采用主动磁屏蔽技术的人体扫描用超高场磁共振成像系统。自2016年夏季运行以来,7T磁共振成像平台已为国内外研究组、医院、校内多个学院提供了40余项的科研服务工作。近期,平台团队与浙江大学医工信跨领域团队合作,打造一个多尺度多模态的脑-脑机融合科研技术平台,研发先进的关键核心技术,将成为脑科学与脑疾病研究的新利器。迄今,平台在科研团队Anna Wang Roe,赖欣怡,张孝通,白瑞良等教授的共同努力下,已发表30多篇高质量SCI文章、获得8项国家发明专利。其中Anna Wang Roe教授团队通过整合了红外激光刺激和超高场功能磁共振扫描结合(INS-fMRI),开发了一种全新的脑连接组研究方法,入选了2019年度中国十大医学科技新闻。

为了提供科研团队更好的实验平台,平台利用寒假春节期间进行7T磁共振仪的梯度线圈升级更换,团队成员抓紧在节假日加班加点施工,实验员徐斌负责协调与辅助西门子公司,完成梯度线圈更换工作,实验员唐晓翠负责与平台用户沟通和协商机时调整的工作,在团队成员共同努力下,新的梯度线圈(重达一吨)经历了吊装、线圈定位、调试、安装链接测试等重要环节,终于在2021年的春季开学初顺利地完成了浙江大学7T磁共振梯度线圈的整体更换。为全脑尺度,高分辨率(亚毫米级)的神经活动的监测提供了更好的硬件保障,促进脑科学与脑疾病研究的合作与发展。

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平台团队成员于更新后的7T磁共振仪合影(左起:徐斌,赖欣怡,Anna Wang Roe,唐晓翠,张孝通,白瑞良)。

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新梯度线圈吊装、定位、调试及安装。

2021-04-29 READ MORE

浙江大学系统神经与认知科学研究所定于今年7月5日-6日举办“2023年暑期优秀大学生夏令营”,旨在通过一系列精彩活动使同学们进一步了解浙大,了解脑科学,激发青年学生从事神经科学、生物工程和医学等方面的研究兴趣,为优秀大学生搭建学术交流平台,选拔品学兼优、热爱科研的学生继续深造。现面向全国高校招收营员,欢迎对脑科学和脑医学感兴趣的优秀大学生踊跃报名!

 

研究所简介

浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所(ZIINT)于2013年在浙江大学华家池校区创立,以交叉学科(工程、信息、医学、神经科学等)、高度国际化、临床转化为主要特色。ZIINT目前拥有国内稀有的主动屏蔽式7T超高场磁共振系统——“MAGNATOM 7T超高场磁共振仪”、世界先进的非人灵长类动物实验平台、多光子成像等平台,特色研究方向包括多尺度脑影像技术、脑机接口、神经调控、以及视觉、触觉、听觉、决策等高级脑认知功能的基础研究。ZIINT旨在从系统神经科学的角度探索大脑高级认知功能的神经网络机制;为相关医学、神经科学、工程学以及其他交叉学科的沟通搭建桥梁;同时致力于基础科学与临床医学的互相促进、协同发展,通过与在浙知名医院紧密合作,真正推动神经科学从实验室到临床应用的积极转化。

 

更多信息,请访问我们的网站:

http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Index/Cindex.html

 

申请资格

1. 具有浓厚的科学研究兴趣,较强的科研能力,有志于生物医学工程、神经生物学、基础医学等专业的研究,并有继续深造意向。

2. 2024届本科毕业生,学业成绩优秀,满足所在学校“免试推荐”研究生标准,或有志参加全国研究生招生考试报考我所的三年级本科生。

3. 要求具备良好的英文听说读写能力。

4. 专业要求:有生物医学工程、生理学、医学、生物学、药学、数学、物理、化学、计算机科学、光学工程、生物技术、材料科学、信息电子工程、电子、电气、控制、心理学类等相关专业背景的同学欢迎报名。

 

报名时间

即日起至6月26日00:00

 

报名方式

第一步:扫描下方二维码进行报名

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第二步:请将下列材料电子版,合并为一个PDF文件(按序号排序),命名为“学校+院系+姓名+2023浙大ZIINT夏令营”,于6月26日00:00前发送到邮箱0921A55@zju.edu.cn,联系人:王老师。

1. 本科阶段成绩单和成绩排名证明(由教务部门盖章);

2. 外语水平证明材料,包括国家英语四、六级、或托福、雅思成绩证明;

3. 其他材料(如有),包括:

1)大学期间发表的学术成果,期刊论文要求复印期刊封面、目录、正文和版权页等;

2)其他获得奖励的证明材料等。


材料审核及录取

1. 审核和录取工作由系统神经与认知科学研究所成立资格审查小组评审,择优录取。录取营员名单将在ziint网站上公布并将通过邮件通知,请及时查看。

2. 录取营员需确认参加并承诺全程参与夏令营所有活动。


夏令营形式及日程

夏令营具体形式及日程安排另行通知。


注意事项

参加暑期夏令营的学生必须遵守浙江大学的相关规定,按照统一安排参加活动。

联系方式:

浙江大学华家池校区科学楼203办公室

联系人:王老师

电话:0571-86971735

邮箱:0921A55@zju.edu.cn



系统神经与认知科学研究所

2023年6月7日



2023-06-07 READ MORE

浙江大学系统神经与认知科学研究所定于今年7月上旬举办“2022年暑期优秀大学生夏令营。本次活动旨在通过一系列精彩活动使同学们进一步了解浙大,了解本学科,激发青年学生从事神经科学、生物医学等方面的研究兴趣,为广大优秀大学生搭建学术交流平台,选拔品学兼优、热爱科研的学生继续深造。现面向全国高校招收营员,欢迎优秀大学生踊跃报名!

 

研究所简介

浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所(ZIINT)于2013年在浙江大学华家池校区创立,以交叉学科(工程、信息、医学等)、高度国际化、临床转化为主要特色。ZIINT目前拥有全国第一台主动屏蔽式7T超高场磁共振系统——“MAGNATOM 7T超高场磁共振仪、世界先进的非人灵长类动物实验平台、多光子成像等平台,特色研究方向包括多尺度脑影像技术、脑机接口、神经干预、以及视觉、触觉、听觉、决策等脑高级认知功能的基础研究。ZIINT的成立主要为解决认知与行为神经科学领域的重大问题,探索脑高级功能的神经网络机制;为相关医学、神经科学、工程学以及其他领域交叉学科的沟通搭建了桥梁;同时致力于跨学科研究,通过与在浙知名医院紧密合作,真正的推动神经科学从实验室到临床应用的转化。

更多信息,请访问我们的网站:http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Index/Cindex.html

 

申请资格

1. 具有浓厚的科学研究兴趣,较强的科研能力,有志于生物医学工程、神经生物学等专业的研究,并有继续深造意向。

2. 2023届本科毕业生,学业成绩优秀,满足所在学校免试推荐研究生标准,或有志参加全国研究生招生考试报考我所的三年级本科生。

3. 要求良好的英文听说读写能力

4. 专业要求:生物医学工程、神经生物学、医学、生物学、药学、数学、物理、化学、计算机科学、光学工程、生物技术、材料科学、信息电子工程、电子、电气、控制、心理学类等相关专业背景的同学欢迎报名。

 

报名

1. 报名时间:即日起至6230000

2. 报名方式:

第一步:扫描下方二维码进行报名

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第二步:请将下列材料电子版,合并为一个PDF文件(按序号排序),命名为“学校+院系+姓名+2022浙大ZIINT夏令营”,于62300:00发送到邮箱0921A55@zju.edu.cn,联系人:王老师。

1. 本科阶段成绩单和成绩排名证明(由教务部门盖章);

2. 外语水平证明材料,包括国家英语四、六级、或托福、雅思成绩证明;

3. 其他材料(如有),包括:

    1)大学期间发表的学术成果,期刊论文要求复印期刊封面、目录、正文和版权页

    2)其他获奖励的证明材料等。

 

材料审核及录取

审核和录取工作由系统神经与认知科学研究所成立资格审查小组评审,择优录取。录取营员名单将在夏令营网站上公布http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Education/Cindex.html?sid=37并将通过邮件通知,请及时查看

 

夏令营形式及日程

夏令营形式及日程安排另行通知。

 

联系方式:

浙江大学华家池校区科学楼203办公室

联系人:老师

电话:0571-86971735

邮箱:0921A55@zju.edu.cn


2022-06-02 READ MORE

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王菁 Anna Wang Roe

Plenary Talk

 

Title: Infrared Neural Stimulation: An Emerging Technology for Interfacing with Brain Circuits at Mesoscale

 

Abstract: Infrared neural stimulation is an optical stimulation methodology which delivers brief trains of small heat pulses leading to neuronal response modulation. In the past several years, we have tailored this method for stimulation of focal activation of single cortical columns in ultrahigh field MRI in the monkey brain, revealing functional networks of mesoscale sites at brainwide scale. The network activations, which span sensory, motor, cognitive, and limbic areas of the brain, offer novel understanding of network architecture in the primate brain. These findings have important implications for precision medicine, brain machine interface design, and the organization of primate intelligence.

 

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Optogenetics & Optical Manipulation Conference Talk  

 

Title: A novel interface for cortical columnar neuromodulation with multi-point infrared neural stimulation

Authors: Feiyan Tian, Ying Zhang, Jiaming Hu, Kenneth E Schriver KE, Anna Wang Roe  

 

Abstract: Cutting edge advances in electrical visual cortical prosthetics have evoked perception of shapes, motion, and letters in the blind. Here, we take an approach that employs images maps of cortical columns combined with delivery of optical stimulation through a fiber optic array to stimulate selected sets of columns. Specifically, we delivered infrared neural stimulation (INS) through a linear optic fiber array in anesthetized cat visual cortex and predicted that the orientation of the array would selectively activate different higher order orientation domains in contralateral cat area 18. We found that INS modulation of response to ongoing visual oriented gratings produced enhanced responses in orientation-matched domains and reduced response in non-matched domains, consistent with a known higher order integration mediated by callosal inputs. Controls included dynamically applied speeds, directions and patterns of multipoint stimulation. This provides proof-of-principle demonstration that a column-targeted approach can predictably activate higher order cortical response, providing groundwork for a conceptually and technologically new generation of prosthetics.

 

 

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王菁  Anna Wang Roe

Professor & Director, annawang@zju.edu.cn

Interdisciplinary Institute of Neuroscience & Technology

School of Medicine, College of Biomedical Engineering & Instrumentation Zhejiang University

Hangzhou, China

www.ziint.zju.edu.cn


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浙江大学

系统神经与认知科学研究所


2024-02-02 READ MORE
2023-05-30 READ MORE
2023-05-29 READ MORE

2023年9月22日,浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所的Hisashi Tanigawa副研究员课题组在《Cell Reports》上发表了题为“Mapping information flow between the inferotemporal and prefrontal cortices via neural oscillations in memory retrieval and maintenance”的最新研究结果。在这项研究中,该团队使用了从猕猴下颞叶和前额叶皮层记录的皮层脑电信号,成功地识别了猴子执行记忆任务时下颞叶和前额叶皮层之间在特定频率的信息流模式。他们发现,两个皮层主要通过θ波段交换与记忆相关的信息;在工作记忆维持过程中,信息交流增强,并在ITC形成集群,表明皮层的子区域在振荡记忆网络中起着关键节点作用。浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所博士研究生周涛为本文第一作者Anna Wang Roe教授Hisashi Tanigawa副研究员为本文共同通讯作者

原文链接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(23)01181-6


在日常生活中,我们需要根据学习经验选择应对不同场景的适当行动。因此,从记忆中提取信息并将其保存在工作记忆中以备将来使用的能力至关重要。视觉联想长期记忆的研究表明,下颞叶皮层 (inferotemporal cortex, ITC) 和前额叶皮层 (prefrontal cortex, PFC) 在视觉记忆提取和工作记忆维持过程中具有重要作用,并且两者之间存在双向的解剖学连接和功能性连接。PFC从ITC接收自下而上的视觉信息,此外还通过自上而下的信号调节ITC的视觉神经反应,特别是诱导与记忆提取相关的活动。因此,在视觉信息加工和视觉联想记忆提取方面,ITC和PFC之间存在自下而上和自上而下的信息流。

神经振荡被认为是不同脑区之间的信息传递的一种机制,不同频率的神经振荡可能反映特定区域之间信息传递的不同方式。在ITC和PFC中,电生理和成像研究揭示了表征面部、颜色和各种视觉特征的功能组织。此外,使用皮层脑电图 (electrocorticography, ECoG) 和模式分类分析的研究表明,与记忆提取有关的神经振荡在ITC中主要体现在θ波段 (4–8 Hz) 上。

图一 ITC和PFC通过神经振荡实现双向信息传输示意图

基于这些发现,作者团队假设,与记忆提取和工作记忆维持过程相关的信息流通过神经振荡有组织地分布在ITC和PFC中,并提出以下问题:与记忆提取相关的信息流在空间分布上是分散的还是聚集的?在这项研究中,作者团队通过与记忆提取和工作记忆维持相关的神经振荡来ITC和PFC之间的信息流,使用高密度ECoG记录和非参数格兰杰因果分析 (Granger causality, GC) 来回答这些问题。GC 可以通过测量一个时间序列中过去信号对预测另一个时间序列中当前信号的影响来可视化信号通道间的信息流,因此能够评估序列之间信息流的方向和大小。

研究者对两只猕猴进行了任务训练,要求它们执行一项颜色回忆任务,其中包括回想三种颜色(红色、绿色或蓝色)中的一种(图二)。猕猴需要将两组视觉刺激中的无色图形 (提示) 和着色图形 (目标) 关联记忆,当呈现一个无色刺激时,猕猴需要回忆起与之关联的着色图片。如果目标刺激的颜色与最开始呈现的无色刺激相关联 (如图中的绿色),则猕猴松开操纵杆并获得果汁奖励。这意味着这只猕猴应该在延迟期间回忆起了它应该响应的颜色。此外研究者还训练猕猴执行另一个注视任务作为对照,猕猴只需要注视无色提示刺激,不需要进行回忆和选择,并在延迟一段时间后松开操纵杆获得奖励。


图二 颜色回忆任务

通过植入的192通道电极阵列 (ITC中16✕8,PFC中8✕8,电极中心距为2.5mm),研究组记录了猕猴在执行这些任务期间ITC和PFC的皮层脑电信号。从记录的信号中提取不同频段的神经振荡信号,并使用非参数格兰杰因果方法来量化ITC和PFC的电极通道间相互影响的程度。

结果表明,猕猴在记忆提取和工作记忆维持过程中,ITC和PFC之间通过特定频带的神经振荡传输更多信息流。在θ波段,当延迟期内工作记忆维持处于较强的水平时,无论线索刺激如何,ITC中信息流增强的区域都以相似的模式出现并形成集群 (图三)。在延迟期间,ITC到PFC和PFC到ITC的θ波段信息流在两个皮层的相似区域增强,表明这些区域存在双向信息交换。


图三 回忆和注视任务在延迟阶段的格兰杰因果影响分布

此外,通过计算ITC和PFC内所有通道对另一皮层传输的信息流分布特征的相似性,并使用层级聚类 (Hierarchical clustering) 对具有高相似度信息流分布特征的通道进行聚类 (图四A),作者发现ITC中信息流增加的区域由流入PFC和流出PFC的不同模式的子区域组成 (图四B),这些ITC和PFC中聚集的子区域可能在记忆提取和工作记忆维持过程中作为皮层信息处理网络的节点。



图四 工作记忆维持期间ITC和PFC间在θ频段具有相似信息流传输模式的子区域的分布示意图


总结


Hisashi Tanigawa 副研究员

博士于2001年在日本大阪大学医学院获得博士学位。 随后,他分别于日本理化学研究所脑科学综合研究中心(2002年到2006年) 、 美国范德比尔特大学心理所(2007年到2011年)从事博士后工作。 随后,他担任了日本新潟大学医学院的助理教授(2011年至2013年) 、 以及新潟大学跨学科学术中心的副教授(2013年到2017年) 。 在2017年5月,他正式加入浙江大学。


研究方向:

课题组的研究目标是在灵长类大脑皮层中探索高级认知功能(如物体识别,注意,工作记忆,长时程记忆)背后的神经机制。我们的研究着手于猕猴腹侧视觉通路,以及前额叶皮层的功能和解剖结构。实验室在猕猴上采用多种实验技术(包括内源信号光学成像,皮层脑电图,多电极阵列记录, 近红外神经刺激,神经示踪)开展这些研究工作。


实验室主页:

http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Index/Czindex.html?userid=34

课题组诚聘博士后一名,欢迎点击下方招聘链接!

http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/join/zindex.html?tid=6&userid=34






2023-09-26 READ MORE

2023年8月7日,浙江大学白瑞良团队与瑞典林雪平大学Evren Özarslan团队Journal of Chemical Physics杂志在线发表了最新研究成果:Using Deep Learning to Accelerate Magnetic Resonance Measurements of Molecular Exchange,该文首次提出基于深度学习,以提高参数估计准确度为直接目标函数,在指定采样率约束下优化分子交换磁共振测量的采样轨迹,该工作有助于进一步推进分子交换磁共振测量技术在临床研究中的应用。


原文链接:

https://doi.org/10.1063/5.0159343


分子从一个微环境到另一个微环境的动态迁移通常称为分子交换,实时测量分子交换对于理解分子在生物、地质等介质内的动态过程具有重要意义。例如在岩石物理学中,分子交换速率与岩石渗透性息息相关,是评估石油开采潜力的重要参数。在生物学中,微环境之间的分子交换与细胞膜渗透性和主动运输过程相关,这对理解细胞功能和活性至关重要。目前多维核磁共振光谱技术可以对复杂的分子交换系统进行全面详细的分析,并且作为一种非入侵性技术,在生物研究领域广受青睐。然而多维波普技术的采集时间较长,这限制了他们在研究人体/动物体内的应用。因此,提高分子交换磁共振测量技术的效率和准确度十分关键。本研究以扩散交换光谱(DEXSY)序列为示例,提出了一种基于深度学习优化分子交换磁共振测量采样轨迹的方法,并验证了其可行性,此外,该方法也可用于其他的分子交换磁共振测量技术,例如弛豫交换光谱(REXSY)。

图1 (a)DEXSY序列示意图。(b)基于深度学习优化DEXSY序列采样轨迹网络结构示意图。


本研究通过构建统一的网络结构(图1(b))实现以参数估计准确度直接目标函数的采样轨迹优化,该网络主要包含:(1)采样轨迹优化模块:该模块模拟DEXSY序列(图1(a))信号生成过程,根据特定的生物物理条件(生理参数,采样轨迹)生成磁共振信号;(2)生成噪声信号模块:该模块通过添加莱斯噪声模拟真实信号采过程中噪声的引入;(3)参数估计模块:该模块利用神经网络求解逆问题的优势,构建网络代替传统的拟合方法估计参数;(4)损失函数:该损失函数由估计生理参数与真实生理参数的均方误差组成,首次实现了以参数估计准确度为直接目标函数,优化分子交换磁共振测量采样轨迹优化。

本研究从三个方面对提出方法的性能进行了验证。参数估计准确度分析结果显示(图2),相比于现有研究提出的采样轨迹(图4(a)),基于本研究方法优化得到的采样轨迹采集的磁共振信号能够提供更准确的参数估计。扫描-再扫描可重复性分析结果显示(图3),无论是基于仿真数据集还是体外酵母细胞液磁共振测量数据集,本研究提出的方法参数估计的可重复性更高,对噪声的鲁棒性更强。此外,本研究定性分析了优化的采样轨迹与信噪比和采样率之间的关系(图4(b)和(c)),结果显示在不同的物理条件下,最优采样轨迹分布存在差异,证明了针对特定生物物理条件优化采样轨迹的必要性,同时采样轨迹的分布规律与先前研究和基本原理有较好的一致性,证明了该方法的合理性和可行性。


图2 参数估计准确度分析结果


图3 扫描-再扫描可重复性分析结果


图4 采样轨迹示意图。


浙江大学博士生程昭玮第一作者,浙江大学医学院、教育部脑与脑机融合前沿科学中心白瑞良教授通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国际(地区)合作交流项目、科技部“科技创新2030”重大专项等的资助。



白瑞良,浙江大学医学院教授、邵逸夫医院双聘教授、博士生导师。国家高层次青年人才、国家科技创新2030重点研发计划青年首席科学家、杭州市海外高层次人才。主要从事脑循环功能的磁共振成像技术及临床转化研究,已发表SCI论文50余篇,以第一作者/通讯作者发表在Nature Biomedical Engineering,PNAS,Medical Image Analysis,Neuroimage 等30余篇,申请发明专利10余项,荣获了首届中国生物物理学会生物磁共振分会青年创新奖、国际医学磁共振协会青年会士等学术荣誉。


白瑞良教授研究团队合影



网站链接:https://person.zju.edu.cn/Bai_Lab

网站二维码:



2023-08-11 READ MORE


202377日,浙江大学系统神经与认知科学研究所Toru Takahata团队Cerebral Cortex期刊在线发表了最新研究成果:Visual experience-dependent development of ocular dominance columns in pigmented rats。本研究从新的角度研究了啮齿类动物眼优势柱的发育过程及可塑性,有助于更好地理解皮层柱结构的发育和进化。


原文链接:

https://academic.oup.com/cercor/advance-article/doi/10.1093/cercor/bhad196/7194196

 

与其他哺乳动物相比,灵长类动物具有分化更良好、功能更高级的大脑皮层。理解大脑皮层发育及进化机制,是一个重要的神经科学问题。皮层柱(Cortical columns)可见于许多脑区,是灵长类大脑皮层处理信息的基本功能单位。例如,在初级视皮层(Primary visual cortex, V1)中存在眼优势柱(Ocular dominance columns),不同的眼优势柱分别优先处理来自左眼或右眼的视觉信息。此前的研究普遍认为皮层柱仅存在于灵长类动物等较为高等的动物,而不存在于啮齿类动物的大脑皮层。但近年,Toru教授及其合作者首次证实Long-Evans大鼠具有眼优势柱。在本文中,Toru团队成员对大鼠眼优势柱的特征进行了更深入的研究。

本研究首先通过组织学方法展示大鼠眼优势柱结构。先对大鼠进行单侧眼球摘除,之后用原位杂交法检测其初级视皮层即早基因Egr-1 mRNA的表达模式,以显示眼优势柱结构。Egr-1是一种神经活动依赖性基因,其表达情况即是大脑皮层的神经元活动地图。在单眼摘除后,可以通过区分视皮层中有无Egr-1信号的区域,来明确左/右眼优势神经元的分布。本研究结果显示单眼摘除后,非白化的Long-Evans大鼠和棕色挪威(Brown Norway)大鼠视皮层中,左/右眼优势细胞是彼此分离的,形成眼优势柱结构,而白化的Wistar大鼠视皮层Egr-1的表达信号呈均一分布,说明其左/右眼优势细胞随机分布,不形成眼优势柱结构。以上结果说明眼优势柱可能普遍存在于非白化大鼠品系,非白化大鼠更接近野生型,这提示眼优势柱对于大鼠野外生存可能具有重要作用。而白化大鼠不具有眼优势柱,很可能是由于白化所导致的视觉系统异常。本研究也用相同方法展示了小鼠视皮层结构,发现非白化C57BL/6J小鼠视皮层的左/右眼优势细胞也呈现分离趋势,而白化Balb/c小鼠则没有这种表现(图1)。

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1. 左侧眼球摘除后Long-Evans大鼠(A)、Wistar大鼠(B)、Brown Norway大鼠(C)以及C57BL/6J小鼠(D)的Egr-1 mRNA表达情况。虚线示初级视皮层边界。MZ: monocular zone, BZ: binocular zone, LS: lateral segment, ISH: in situ hybridization.

 

之后,本研究将相同方法应用于不同发育阶段的大鼠,以进一步研究大鼠眼优势柱的发育过程。Egr-1 mRNA原位杂交结果表明,在大鼠约2周龄,刚刚睁眼时,其眼优势柱尚未形成。此后,大鼠眼优势柱逐步发育成熟,在35日龄时,其眼优势柱结构已与成年大鼠高度相似。本研究还发现在黑暗中饲育的大鼠无法形成正常的眼优势柱,说明大鼠眼优势柱发育是依赖于视觉经验(Visual experience)的。若在发育关键期通过单侧眼睑缝合对大鼠进行单眼视觉剥夺,则被缝合眼对应的眼优势柱面积明显缩小,完好眼对应的眼优势柱面积明显增大(图2)。

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2. 关键期单眼剥夺对大鼠眼优势柱发育的影响。A: 实验流程示意图;B-E: 被单眼缝合的大鼠视皮层第四层Egr-1 mRNA原位杂交结果,BC图中大鼠分别在14-35日龄期间被缝合左、右眼,DE中大鼠分别在在21-35日龄期间被缝合左、右眼;F: 正常大鼠与单眼缝合大鼠V1双眼区中响应同侧眼输入的区域面积占比分析。

 

本研究还向幼年大鼠的眼球注射跨突触示踪剂WGA-HRP,并发现在大鼠睁眼之前,其单眼对应的丘脑-皮层神经末梢便已在同侧视皮层表现出斑块状聚集形式。该结果提示眼优势柱的发育也存在不依赖于视觉经验的机制,某些先天机制初步决定了眼优势柱的形成,而其发育成熟则依赖于出生至35日龄的视觉经验。

本研究阐明眼优势柱的形成和发育是先天因素和视觉经验共同作用的结果,为皮层柱的发育和进化提供了新的见解,并提示大、小鼠可成为未来研究皮层柱发育机制的良好模型。由于针对大鼠、小鼠的基因编辑技术较为发达,今后可善用这些技术,细致地研究眼优势柱发育的分子机制,并阐明眼优势柱的生理意义。

本文的第一作者为浙江大学系统神经与认知科学研究所博士研究生周秋盈Toru Takahata教授为本文通讯作者博士研究生李杭齐、姚松坪共同作者。本研究受到国家自然科学基金、科技部科技创新2030“脑科学与类脑研究重大项目的资助。

 


 

 


2023-07-12 READ MORE

Lab introduction

Prof. Anna Wang Roe is the Director of ZIINT, which she established in 2014.

Her lab pulished a seriers of important works in Science Advances, PNAS, Current BiologyeLife, Neuroscientist, NeuroImage, Cerebral cortex in recent five years.

ZIINT is home to 15 labs, a 7T MRI imaging center for human and NHP research (outfitted with RF coil making facility, sensory psychophysics capabilities, anesthetized NHP preparation and awake NHP training facility), 100+ NHP facility, 2- and 3- photon facility, and high throughput microscopy, and data servers. For more information please visit our website www.ziint.zju.edu.cn.

Zhejiang University is located in Hangzhou, China, an hour by bullet train from Shanghai. Home to beautiful West Lake, Hangzhou is both a modern and a historical city, with an emphasis on culture and environment.

 

Research direction

1NHP mesoscale connectome project using focal stimulation combined with both 7T fMRI and optical imaging;

2Behaving NHP foveolar vision using 7T MRI, optical imaging, and electrophysiology;

3Development of amygdala networks in juvenile monkeys using focal stimulation in 7T MRI;

4Technology development for targeted mesoscale brain-machine interface.

Projects are interdisciplinary and involve multimodal technologies (electrophysiology, optical imaging, MRI, focal optical and electrical stimulation, MR physics).

 

Requirements

1Hold a PhD degree in the biological science, medical science, computer science, or mathematics;

2Expertise with one of the following experiences will be very appreciated: fMRI, familiarity with MRI analysis platform (e.g. Matlab, AFNI); optical imaging; 2- or 3-photon imaging; experience in studying brain circuitry;

3Ability to work self-motivated and as a team player.

 

Work treatment

1Competitive salary and benefits plus additional bonus of publication;

2Excellent scientific research conditions and supports for applying NSFC or postdoc fundings;

3A campus apartment (Lower than the market price).

 

Applications

1CV (a photo, education background, a summry of recent work, a statements of research interests);

2Recommendation letters from 3 references (optional);

All applications should be emailed electronically as a single PDF document to Prof. Anna Wang Roe at annawangroe@zju.edu.cn, titled “Postdoc Application”.


2022-05-04 READ MORE

Higher Cognitive Functions Lab (PI: Hisashi Tanigawa, PhD) are currently seeking a postdoctoral fellow with a strong background in animal models of electrophysiology, who will conduct recoding neuronal activities using Electrocorticography (ECoG), Multi-electrode array (MEA), and Intrinsic Signal Optical Imaging (ISOI) from behaving monkeys’ cerebral cortex. The principal research goals include understanding of neural mechanisms underlying higher cognitive functions, including object recognition, attention, working memory, and long-term memory, and development of brain-machine interface (BMI) for such cognitive functions, in the macaque monkey cerebral cortex. The successful candidate is going to use our 256-channel TDT electrophysiology system (https://www.tdt.com/systems/neurophysiology-systems/)

See also our web page:

http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Index/zindex.html?tid=0&userid=34

A suitable candidate will have experience in electrophysical and animal experiments, and a background in neurobiology/neuroscience. Basic programming skills (Matlab) are required. Experience in behaving monkey experiments and/or TDT electrophysiology system will be helpful, but not necessary. The candidate must be able to communicate in English (oral and written) and be willing to work with students and PhD students.

Salary and benefits are set according to the national and Zhejiang University regulations for postdoctoral fellows. The annual salary is generally 200,000-300,000 RMB, depending on your ability and experience. We will pay an additional bonus according to your performance. An apartment on the campus is available at a special price.

Interested candidates should send a CV, contact information of two references, and a statement of research interests (1 page) to Dr. Hisashi Tanigawa at hisashi@zju.edu.cn.

2022-04-13 READ MORE

SHARED FACILITY

  • Highfield MRI

  • Nonhuman Primate Facility

  • Two Photon Microscopy

  • High Throughput Microscopy

  • RF Coil

  • 3Dprinting and Machinng

  • Computer Cluster

  • Viral Vector Core

  • Highfield MRI

  • Nonhuman Primate Facility

  • Two Photon Microscopy

  • High Throughput Microscopy

  • RF Coil

  • 3Dprinting and Machinng

  • Computer Cluster

  • Viral Vector Core

THE TEAM

ABOUT US

Zhejiang University Interdisciplinary Institute of Neuroscience and Technology (ZIINT) was founded in 2013. The ultimate goal of ZIINT is to do fundamental researches in the field of cognitive and behavioral neuroscience, to explore the neural network mechanism of brain advanced function, and to achieve major breakthroughs in brain function and brain diseases. Another goal of ZIINT is to establish links for related disciplines in fields of medicine, neuroscience, engineering and other fields, and work closely with major industries and hospitals to develop new technologies for neuroscience studies and promote our fundamental researches for clinical translation.


Currently, ZIINT has the only actively shielded 7T Ultra-High field magnetic resonance system - the "MAGNATOM 7T" in China, and a live-two-photon imaging system, and also has the top neuroscience and brain cognitive research equipment with automatic, high-throughput, high-speed fluorescence scanning systems recognized by the scientific community, moreover the institute has established 25 basic research laboratories, and is equipped with multiple public experimental platforms to support each laboratories working.


Since the establishment of ZIINT, 16 outstanding PIs have been recruited, they have good academic literacy and profound research capacity, involving a wide range of research fields. A total of 35 funding projects have been awarded by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars, the Fund Development Committee Major Research Project Nurturing Project, the National Natural Science Foundation of China, the 973 Scientific and Technological Problem - Oriented Project of the Ministry of Science and Technology, and the National 863 Program. Since our enrollment in 2014, we have already recruited 54 doctoral students and 28 master students. At the same time, high-quality cross-disciplinary international conferences such as "Frontiers in Interdisciplinary Neuroscience and Technology" and "Asia-Pacific Symposium on Advances in UHF MRI" high-field magnetic resonance and other meetings are held each year. The sharing of research experience and technology provides an international front-line communication platform to further promote the development of the field and the exploration of new fields in cross-disciplines. At the same time, we conduct collaboration program with a number of hospitals in Hangzhou to directly promote scientific research achievements conversion.


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