系统神经与认知科学研究所

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INTERDISCIPLINARY INSTITUTE OF NEUROSCIENCE AND TECHNOLOGY

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    7月13日至7月16日第十四届亚太视觉会议暨第三届中国视觉科学学术会议在杭州望湖宾馆成功举办。此次会议是由浙江大学主办,浙江大学心理与行为科学系、浙江大学系统神经与认知科学研究所和中国科学院心理研究所承办

 

本次会太地区格最高、模最大的视觉盛会,是国内外心理学,神生物学及相关学科家、学者学和信息交流的平台。议题涵盖基础视觉认知、视觉视觉过程的神机制、机器视觉与人工智能、学展、虚拟视觉等主。会请到了包括来自美国纽约大学神经科学中心的国际著名神经科学家,美国国家科学院院士Anthony Movshon 教授,以及美国洛克菲勒大学神经生物学实验室负责人Charles Gilbert教授在内的8域内的顶级专家做主题报告,另8场大会报告、8场专题讨论、1场女科学家论坛、以及近250张学术海报的展出。共有400余名来自国内外的代表参加,涵盖基研究的专业与从事域的相关人。他们时刻关注着视觉研究域的动态,也为视觉科学产业展与壮大做出了卓越的献。

 图片1.png   Charles Gilbert教授做学术报告

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学者们在学术海报展上的讨论

此次大会旨在太地区与中国视觉研究家的学交流,提升中国心理学与神生物学的整体学水平,推心理学与神生物学在“一一路”沿线城市的展和用,促心理学与神生物学在社会践中的广泛用,服于“驱动”的国家略。同时也帮助了解相关域内不同位的先科研技及方法,不断提高浙江大学的科学研究水平。同为领域内的科学家们提供了一个科研展及成果展示的平台。

2018-07-20 了解更多

国际医学磁共振年会(ISMRM)为医学磁共振领域一年一度最权威的国际盛会,第27ISMRM (The International Society for Magnetic Resonance in Medicine) 国际磁共振年会于616日在法国巴黎圆满召开。

我所多名磁共振及相关领域师生参加了此次大会,并作大会报告。其中我所徐国华博士于6月21日上午,做了主题为A novel method for mesoscale connectome mapping: focal infrared neural stimulation in high-field functional MRI的报告,获得了大会的认可,并获得了大会优秀报告奖。在报告中,徐博士介绍了他和王菁(Anna Wang Roe)教授一起牵头研发的一种用来研究脑连接组的全新技术。这一技术整合了近红外激光刺激和7T超高场功能核磁共振。开发这一技术的目的在于快速并系统地研究介观尺度灵长类脑连接组。

  

徐国华博士简介:

2000-2004年就读于浙江大学,参与了水稻基因组的研究,获农学学士学位。2004-2006年就读于法国里昂第一大学,从事小鼠基因组研究,获得生物数学和生物信息学硕士学位。2006-2010年在中国科学院计算生物学研究所担任科研助理,牵头完成了一项人类与黑猩猩前额叶转录组的比较工作。2010年赴德国马普学会进化人类学研究所攻读博士学位,从事灵长类前额叶的单细胞转录组研究。2015年加入浙江大学系统神经与认知科学研究所Anna Wang Roe实验室。他目前的研究重点在于开发一种全新的研究脑连接组的方法。

2018-07-17 了解更多

201878日,浙江大学求是高等研究院优秀大学生夏令营活动在浙大玉泉校区开营。本届夏令营面向全国高校,以参与和互动的方式让大学生们感受当前国际脑科学前沿发展态势,着重介绍浙大求是高等研究院在脑机接口和系统神经认知领域取得的研究成果。脑机接口作为神经科学、计算机技术、通信等领域的交叉技术,已得到国际上众多学科工作者的高度关注,成为当前科学界最热门最前沿的交叉研究领域之一。该技术对推动康复医学发展和探究大脑机制有着不可估量的深远意义。求高院的各位老师通过生动有趣的讲解,由浅而深地阐述了人类大脑活动机制,并发起现场互动让学生亲自体验简单的脑控实验,极大地引发了同学们的兴趣。本次活动受到各大高等院校同学们强烈反响,参与踊跃。

在夏令营开营仪式上,脑机接口实验室王跃明教授,系统神经与认知科学研究所所长、国家千人计划专家王菁(Anna Wang Roe)教授首先对营员们的到来表示欢迎,分别介绍了求是高等研究院、脑机接口实验室及系统神经与认知科学研究所的相关研究工作。营员们通过参观校园,感受了浙江大学百年来浓郁的学术气息。在聆听了求高院各位教授的专题演讲和实验室参观后,营员们得以近距离了解求是高等研究院在脑机接口和认知神经科学领域丰硕的研究成果。营员们还通过参加多种形式的师生互动和学生交流活动,激发了对科研的热情和兴趣,以及对未来专业和人生规划的广泛思考。

本次夏令营活动于11日上午圆满结束,4天的相处,促进了高校优秀大学生间的交流互动,加强了神经生物学、生物医学工程和信息电子工程等专业与国内高水平大学相关院系的联系,同时让参营学生对浙大求是高等研究院有了清晰的认识,为将来投身脑科学领域的研究奠定基础。

2018-07-17 了解更多
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2018-07-17 了解更多
2018-05-08 了解更多
2018-04-13 了解更多
2018-05-29 了解更多
2018-05-29 了解更多
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十八世纪法国的著名思想家伏尔泰有一句人尽皆知的著名格言——生命在于运动。如果你是一个爱运动的人,你可能会经常跑步,骑自行车,踢足球,打篮球。很多平时习以为常的简单动作,背后却有着复杂的神经生物学机制和原理。例如当我们在看足球比赛时,当一名守门员在防守的时候,如果对方球员带球攻门,这时候守门员就需要集中精神观察对方球员的动作,包括对方是怎么跑动的,奔跑速度大概是多少。通过他的观察,这名经验丰富守门员成功的接到了这颗球。这似乎是很自然的一件事情,但是这名守门员到底是怎样完成这一系列的动作的?在完成这一系列动作的时候,大脑究竟是怎么运作的?人类到底是如何实现自我的运动感知和运动控制的?所以如果把整件事作为一个问题来研究的话,其实是很复杂的,而这背后的神经科学机制还鲜为人知。

 

2018年3月19日浙江大学求是高等研究院系统神经与认知科学研究所的陈晓冬教授课题组在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上在线发表了一篇关于研究后顶叶皮层的前庭信号编码机制文章。

 

大脑是人体运动的控制中枢,大脑神经元接收到来自视觉、听觉、躯体和前庭感觉系统的输入信号,并整合这些信息实现空间定位的,定位信息又进一步的转化为对肢体的控制信号。在对感觉信号的输入编码过程中,后顶叶皮层(Posterior Parietal Cortex, PPC)起非常重要的作用,它接受多个感觉系统的输入信号,特别是顶内沟腹侧区域(Ventral Intraparietal Area,VIP),能同时接收四个系统的信号输入。这些感觉信号在PPC被整合起来,共同编码一个抽象的自我空间。

 

当前研究我们关注前庭信号在VIP脑区的编码机制。实验以清醒猕猴为研究对象,采用电生理记录方法,记录VIP神经元反应,并分析刺激调谐曲线特性。首先,在2013的研究[1]中,我们通过系统地操纵头部相对于身体和眼睛位置相对头部的位置,发现前庭感觉信号在VIP脑区的编码坐标系是以身体为中心的。也即,尽管眼睛和头的位置发生了改变,猴子可能认为自己运动的参考坐标系没有变化。但是,所有实验条件下,以身体为中心(Egocentric)参照系和以环境为中心(Allocentric)参照系均保持一致,没有考虑这两个重要的参照系出现彼此分离的情况。且到目前为止,也没有其他研究对这一问题做出回答。因此,我们在当前这项研究中通过实验设计分离以身体为中心和以环境为中心两种参照系,进一步系统的探讨前庭信号在VIP区的编码特性。

 

实验中,以猴子眼-头-身体方向一致且正对刺激显示器方向为“正前方”,我们操纵身体相对于环境的方向,当猴子的身体旋转一定的角度后,猴子注意到身体和环境坐标系不再一致,此时编码坐标系取决于猴子眼睛注视的方向:注视方向与身体坐标系一致的时候,猴子可能重新校正了自己的“正前方”,编码坐标系仍然是以身体为中心的;当注视方向和环境坐标系一致的时候,猴子注意到自己的运动方向和注视方向不一致,编码坐标系不再是以身体为中心,而是从以身体为中心向以环境为中心发生了偏移。这一结果表明,VIP区对前庭信号的编码是动态的,并可根据任务要求进行调整。

 

综合前人研究,不仅不同的感觉信号在同一个脑区可能被编码在不同的空间坐标系内,即使是同一种感觉信号,在同一个脑区都可能被编码在不同的空间坐标系内。充分体现了神经在后顶叶皮层的编码具有灵活性的特点。

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图1 VIP脑区对前庭信号的编码特性

 

回到刚才足球比赛的例子中,守门员和对方球员之间是有一些信息交互的,对方动作的信息是通过守门员的观察得到的,而我们是用眼睛来观察的。实际上,我们的眼睛接收到信息传输到大脑之后要经过复杂的计算编码,但是我们的眼睛和身体在接受信息的时候实际上是在不断地移动的,所以大脑接收到的信息其实是在不断地变化的。研究发现,大脑的海马体和内嗅皮层内存在着“位置细胞”、“网格细胞”、“方向细胞”,这些细胞的功能综合起来,相当于在大脑内安装了一个“内置GPS(全球定位系统)系统”,实时提供我们在环境中的位置信息。而且,在大脑的后顶叶皮层(感觉运动联络皮层)和运动皮层内的神经元,通过整合输入的前庭信号和视觉信号,可以实时感知自身的运动状态(姿态、方向、速度、加速度等),并做出相应的调整。

这项研究结合了电生理和行为学等多层次手段,在科学层面上,首次证实了VIP区对前庭信号的编码是动态的,并可根据任务要求进行调整,并且首次发现神经在后顶叶皮层的编码具有灵活性的特点。在应用层面上,成果可以被用于人工智能、脑机接口、相关脑部神经疾病的诊疗等领域,为工业和医学提供理论上的依据。

陈晓冬教授在中国科学院神经科学研究所师从美国科学院院士蒲慕明博士和美国加州大学伯克利分校Dr. Yang Dan博士,于2008年获得神经生物学方向博士学位。2008-2009年期间在中国科学院神经科学研究所蒲慕明博士的实验室担任助理研究员工作。2009-2012年和2012-2014年期间分别在美国华盛顿大学和贝勒医学院,美国科学院院士Dora E. Angelaki博士实验室进行博士后研究工作。于2014年2月加入浙江大学求是高等研究院系统神经与认知科学研究所。该课题由陈晓冬教授,Gregory C. DeAngelis, and Dora E. Angelaki共同完成。该研究得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费基金支持。

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图2 陈晓冬教授课题组合影(图中为陈晓冬教授)

 

《PNAS》杂志文章在线链接 http://www.pnas.org/content/early/2018/03/14/1715625115

Flexible egocentric and allocentric representations of heading signals in parietal cortex.pdf


2018-03-27 了解更多

  20181月,浙江大学王朗副研究员课题组在Cerebral Cortex杂志在线发表了“突触前GABAa受体对大鼠初级视皮层第四层中丘脑-皮层输入的调控”的文章。

  皮层GABAergic抑制性神经元不仅种类繁多,并且通过与兴奋性神经元的广泛连接而为皮层神经元和神经环路活动提供复杂的计算控制。虽然关于GABAa受体所介导的快速抑制在对环路兴奋性的控制上已有普遍共识,然而对于具体的调控机制却仍然存在很多未知。目前的理论认为大脑皮层中GABAa受体主要定位于突触后和突触外区域,因此对GABAa受体介导的快速抑制进行调控只会影响皮层内的局部神经环路,而不会影响皮层内来自其他脑区的神经传入。在本研究中,我们则以大鼠初级视皮层为模型,通过综合运用电生理、光遗传学和电镜等前沿技术,发现包含特定亚单元的GABAa受体选择性的表达在皮层第四层中丘脑神经传入的轴突末端。这些受体可以被皮层中抑制性神经元高频放电时释放的GABA所激活,因此可以降低丘脑-皮层神经突触的强度以及调节短时程可塑性。这些结果提示了突触前GABAa受体在控制丘脑-皮层的信息传入和调节局部皮层神经环路兴奋性等功能中都具有重要作用,同时也为皮层-丘脑局部信息的反馈调节提供了新机制。

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原文链接: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29373653

Presynaptic GABAA Receptors Modulate Thalamocortical Inputs in Layer 4 of Rat V1.pdf


2018-03-14 了解更多

脑科技领域是国家科技发展战略中的重点方向,为了进一步推动脑科学研究与脑机融合技术的科技创新,培养理、工、医等多学科交叉的跨领域人才,浙江大学求是高等研究─系统神经与认知科学研究所【赖欣怡教授课题组】,特面向海内外公开招聘博士后2-3名,竭诚欢迎海内外精英加盟。

浙江大学系统神经与认知科学研究所成立于2013年,主要目标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,在脑功能和脑疾病等相关研究中取得重大突破;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,将与各大医院紧密合作,使科研成果产业化,真正的推动神经医学的发展。

赖欣怡课题组致力于发展先进的神经工程技术,通过生医微机电技术、超高场磁共振成像技术、神经调控技术、计算神经科学的多学科交叉整合创新,开发脑科学研究及脑疾病诊治需要的关键技术,主要研究:(1)神经调控技术:发展磁兼容聚焦超声及脑深部电刺激技术应用于脑功能与神经精神疾病的研究;(2)脑机接口:研究(非人)灵长类触动觉神经编码机制;(3)生医微机电芯片传感器:采用生医微机电技术开发具复合功能的神经探针与生医微芯片系统。近三年已获3项国家自然科学基金(主持2项、子课题负责人1项)、1项科技部国家重点研发计划(骨干)、2项中央高校科研经费(主持1项、共同主持1项),及1项省级大科学装置研制项目(子课题负责人1项)等资助。

 

【应聘人员基本条件】

1、已取得工程学、生物学、医学或药学等相关专业博士学位。

2、良好的独立科研能力及科学素养、富有责任感和团队协作精神。

3、良好的英文阅读、写作和口头交流能力。

4、年龄35周岁以下,身体健康。

5、以下背景经验者优先考虑:

(1)动物脑手术实验经验。

(2)结构与功能核磁共振影像分析。

(3)神经电生理数据分析及神经信息编码与解码模型。

(4)良好的编程能力,熟悉Matlab、C或R语言。

(5)生医微机电制程及芯片设计经验。

【工作待遇】

   工资及福利待遇按国家博士后相关规定执行,年薪一般15 - 20万元人民币;优秀博士可申请浙江大学国际交流计划引进项目,获批年薪可达30万元人民币;提供教师公寓(优惠价租赁)

 

【需提供的材料】

申请者通过电子邮件,邮件主题请注明:“博士后应聘_姓名”,提供如下材料:

1、个人简历(包括一般情况、受教育经历、工作经历、专业技能及特长、各类研究项目、各类发表论文、各类奖励等);

2、2~5篇代表性论文的PDF全文版;

3、研究兴趣及受聘后的工作设想和目标。

 

【联系方式】

赖欣怡教授

联系邮箱:laihy@zju.edu.cn

2018-05-03 了解更多

根据科研工作需要,浙江大学求是高等研究院-系统神经与认知科学研究所所长Anna Wang Roe 大脑功能、结构实验室 与 研究所白瑞良副教授“定量脑影像”实验室,拟联合公开招聘博士后1名,主要研究方向为超高场磁共振成像技术。浙江大学博士后待遇优厚,世界排名前100名高校的博士毕业生、海外知名高校的外籍博士毕业生,以及其他特别优秀的博士毕业生,学校最高可给予每年20万元的资助(不包括导师工资部分)。其他优秀博后工资达到16-20万/每年,进展期间可申请学校博士后公寓。且学校鼓励优秀的博士后出站继续留校从事科研岗工作,有机会购买学校人才房,并享受学校相关政策,包括子女上学等。

浙大博士后政策请参考网站: http://hr.zju.edu.cn/postdoctor/redir.php?catalog_id=73492&object_id=77733

一、研究简介

Anna Wang Roe 为浙江大学系统神经与认知科学研究所所长,教授,博导,国家“千人计划”入选者。王菁教授在哺乳类动物大脑皮层的视觉和躯体感觉信息处理方面的研究领域内享有盛誉。详细简历,以及相关研究介绍请见网站:      http://www.ziint.zju.edu.cn/Anna/index.php/Index/index1.html

白瑞良副教授,课题组组长。美国马里兰大学取得博士学位, 后在美国国立卫生研究院(NIH)担任博士后研究员工作2年。当选国际医学磁共振协会ISMRM Junior Fellow(全球每年大约十人), 获得海外华人医学磁共振协会青年科学家(第一名),美国国立卫生研究院博士生杰出研究奖,并多次获得ISMRM年会的最佳论文奖等奖项。实验室从事新型脑影像技术方面的研究,主要针对中枢神经系统疾病诊断以及脑科学与认知的需求,开发高级磁共振成像序列及磁共振信号分析模型。 主要研究方向包括:新型脑功能影像、脑微观组织结构磁共振成像、 脑代谢成像、 中枢神经系统疾病诊断、脑中风诊断等。 更多内容请见实验室网站:

http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Join/zindex.html?tid=6&userid=35

二、工作内容

  浙江大学拥有全国唯一主动屏蔽式7T超高场磁共振系统——“MAGNATOM7T超高场磁共振仪,其在人类大脑的功能与结构成像方面具有突出优势。 该岗位主要职责为在7T超高场磁共振系统序列开发及应用。 研究方向包括但不限于:(1)magnetic resonance spectroscopy, (2) temperature mapping; (3) advanced diffusion MRI for microstructure imaging; (4) high-resolution CBF and CBV imaging. 

 

三、岗位要求

1. 近年获得(或即将获得)相关领域的博士学位,在国际学术期刊上发表过SCI论文 ,且最好是国外、985、211毕业的博士。

2. 良好的独立科研能力,富有责任心和团队协助精神(具有一定地独立思考和具有解决问题能力),对科学研究感兴趣;有上进心;对工作积极主动、认真负责;具有团队合作精神。

3. 良好的编程能力,熟悉运用Matlab

4. 有西门子磁共振序列开发经验。

四、联系方式:

  有意者请将个人简历及求职信投递至ruiliangbai@zju.edu.cn(白瑞良老师)。座机:0571-86971120。 邮件主题请注明:“博士后应聘+姓名”,并重点介绍本人的科研经历和专业技能及特长,符合要求者,我们将尽快安排面试,一经录用,待遇从优。

2018-04-23 了解更多

根据课题组科研工作需要,浙江大学求是高等研究院系统神经与认知科学研究所高利霞课题组“听觉的感知与认知实验室”拟公开招聘博士后1-2名。招聘坚持公开、公平、竞争、择优的原则,经资格审核后,组织面试考核。一经录用,待遇从优,年薪18万元起。

 

一、课题组研究方向

本课题组主要以灵长类动物狨猴为研究对象,采用电生理学、行为学和分子生物学方法研究:

1. 自然界声音、语言和音乐等复杂声在大脑的神经编码和环路机制;

2. 狨猴叫声的发育过程;

3. 人类神经精神系统疾病,如自闭症,在狨猴的建模和神经环路机制研究。

更多详情可见本课题组网页:http://www.ziint.zju.edu.cn/index.php/Index/zindex.html?tid=0&userid=16

 

二、岗位要求

1. 具有热爱学习、积极进取的态度;

2. 具有独立的科研能力,能够独立思考和解决具体实验问题;

3. 近年获得相关领域博士学位,年龄不超过35岁;

4. 具有神经科学、医学、生物医学工程、心理学、计算机和数学等相关专业背景者优先;

5. 熟悉分子生物学和在体电生理记录者优先。

 

三、联系方式

有意者请将本人简历、博士学位证书扫描件和求职信发送至sunhao@zju.edu.cn(孙昊收),邮件主题请注明“姓名+毕业院校+博士后应聘”,正文表明本人求职意向,并重点介绍本人的科研经历和专业技能及特长。符合要求者,我们将尽快安排面试。


2018-03-13 了解更多

实验平台

  • 7T磁共振中心

  • 非人灵长类动物平台

  • 双光子显微镜平台

  • 高通量荧光显微镜平台

  • 射频线圈平台

  • 3D打印平台

  • 计算机集群平台

  • 病毒载体平台

  • 7T磁共振中心

  • 非人灵长类动物平台

  • 双光子显微镜平台

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科研团队

关于我们

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  浙江大学系统神经与认知科学研究所(Zhejiang University Interdisciplinary Institute of Neuroscience and Technology, ZIINT),是由国家“千人计划”入选者,神经领域著名科学家Anna Wang Roe(王菁)教授于2013年在浙江大学华家池创立。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,在脑功能和脑疾病等相关研究中取得重大突破;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,将与各大医院紧密合作,促使科研成果产业化,真正的推动神经医学的发展。

  ZIINT目前拥有全国唯一主动屏蔽式7T超高场磁共振系统——“MAGNATOM 7T超高场磁共振仪”,以及活体双光子成像系统,全自动、高通量、高速荧光扫描系统等科学界公认的顶级神经科学及脑认知研究设备,已建成基础科研实验室15个,并配有多个公共实验平台来支持各个实验室的工作:包括非人灵长类动物平台、病毒载体制备平台、VS-120显微镜平台、双光子显微镜平台、3D打印平台、射频线圈平台、计算机集群平台和超高场磁共振成像平台等。

  发展至今,已引进16名优秀人才,包括国家“千人计划”、国家“青年千人计划”、国家“杰出青年”入选者各1名,浙江省“杰出青年”1名,浙江省“千人计划”入选者2名,浙江省“外国专家千人计划”入选者1名;同时聘任求是讲座教授、兼任教授等10余名。

  已获得国家杰出青年基金、基金委重大研究计划培育项目、国家自然科学基金项目、科技部973重大科学问题导向项目、国家863计划项目等基金项目共25项。本所自2014年招生以来,截至目前已招博士研究生34名,硕士研究生21名。同时每年举办高质量的交叉学科国际会议“Frontiers in Interdisciplinary Neuroscience and Technology”以及超高场磁共振“Asia-Pacific Symposium on Advances in UHF MRI”等会议,对于系统神经领域各交叉学科间研究成果、研究经验等的交流与共享提供了平台,进一步促进该领域的发展以及交叉学科间新领域的探索,同时我们与杭州市多家医院开展交流合作,直接促进了科研成果的转化。


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