上海神经研究中心

2020年，中科院神经所又是丰收的一年。下面，让我们来一起回顾神经所今年发表的部分论文，更多详细内容，请见中科院神经所的官网。汇编分为上下两篇，本篇为上篇。胰腺炎相关蛋白-I在神经病理性痛中的作用及其机制2020年1月8日，《Journal of Neuroscience》在线发表了题为“Nerve Injury-Inced Neuronal PAP-I Maintains Neuropathic Pain by Activating Spinal Microglia”的研究论文。该研究由张旭研究组和鲍岚研究组合作完成。研究团队发现，PAP-I在神经病理性痛模型大鼠背根神经节神经元中表达显著升高，提示PAP-I可能在慢性痛发生发展过程中发挥作用。图注：外周神经损伤诱导DRG神经元生成PAP-I，向脊髓背角运输的PAP-I能够通过CCR2-p38 MAPK途径激活小胶质细胞，参与神经病理性痛的维持过程。 耳蜗螺旋神经节转录组分析最新研究进展2020年1月23日,《eLife》期刊在线发表了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室刘志勇研究组题为《耳蜗螺旋神经节在多个发育节点的深度转录组分析》的研究论文。新构建的小鼠模型对听觉领域和脑神经科学领域（Scrt2和Celf4基因也在中枢系统高表达）的研究具有重要的应用价值。 　 图注：(A) 图示为手工分选耳蜗螺旋神经节的流程，在荧光体视显微镜下，将红色荧光标记的螺旋神经节手工挑选并清洗三次后，转移至裂解液中进行后续实验；（B）热图显示小鼠耳蜗发育过程中，21个特异性、持续高表达在螺旋神经节细胞中的基因；（C-D）图为Scrt2-P2A-tdTomato小鼠（P1）耳蜗抗体Myosin VI（特异性标记毛细胞）和tdTomato 组织化学染色结果：组织铺片免疫组化染色（C）和切片免疫组化染色（D）显示Scrt2基因（tdTomato+）特异性高表达在耳蜗螺旋神经节中，毛细胞（Myosin VI+）中未见Scrt2基因表达, a:耳蜗顶圈；m：耳蜗中圈；b：耳蜗底圈；C图和D图中标尺为200 um 《自然-神经科学》发表脑智卓越中心关于昼夜节律中枢的研究成果2020年2月18日，《Nature Neuroscience》期刊在线发表了题为《小鼠视交叉上核基因表达的时空单细胞分析》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室严军研究组完成。该研究通过单细胞测序技术对小鼠昼夜节律中枢——视交叉上核进行了系统性的细胞分型，发现了新的神经元亚型，揭示了这些细胞亚型的基因表达在昼夜节律过程中和光照刺激下的差异，同时在单细胞水平完整重构了各亚型细胞的三维空间分布，为研究哺乳动物昼夜节律的神经机制奠定了重要的基础。 图注 D：用透明化成像得到的SCN神经元亚型的三维空间分布。E：从LCM-seq获得的SCN中基因的三维空间表达。F：这张图寓意SCN作为生物节律核心起搏器，把光信号转换为节律信号，并产生不同相位的振荡，折射到中国古老的日晷上的不同时辰。 《自然》杂志报道新的抗衰老靶标基因2020年2月27日凌晨，《Nature》期刊在线发表了题为《两个保守的表观遗传调控因子妨碍健康衰老》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室蔡时青研究组与中国科学院上海巴斯德研究所江陆斌研究组合作完成。该研究结合多种模式动物，使用多种方法从不同层面解析衰老的调控机制，揭示了神经系统衰老的基因调控网络；阐明了BAZ2B在认知衰老中的作用，发现了BAZ2B这一全新的抗衰老靶点，为延缓大脑衰老提供新的理论依据和作用靶标。图注（A）BAZ2B和EHMT1在衰老大脑中的表达水平（来自两个不同数据库的结果）。（B）BAZ2B和EHMT1的表达量与阿尔兹海默氏症病情呈正相关。（C）年轻和年老的WT、Baz2b+/-和Baz2b-/-小鼠的体重。（D）年轻和年老的野生型（WT）, Baz2b杂合（Baz2b+/-）, Baz2b敲除（Baz2b-/-）小鼠在新位置识别测试中的位置识别能力。（E）表观遗传因子调节线粒体功能和衰老工作模式图。　　大脑在工作记忆中存储信息的神经机制2020年3月5日，《Neuron》期刊在线发表了题为《无颗粒岛叶皮层瞬时性神经元活动调控学习新任务时的工作记忆存储》的研究论文。该研究由李澄宇研究组完成。该工作有力地论证了瞬时性神经元，而非持续性神经元，是负责在工作记忆的过程中存储信息的关键组分，即在当前实验条件下，大脑更倾向于通过瞬时性编码的神经机制在工作记忆中存储信息。图1 | (A1-A2) 一个生活中需要调用工作记忆功能的例子和相关的科学问题（A3）。（B）存在争论的两种工作记忆信息存储机制。（C）头部固定的小鼠行为训练装置。（D）一个基于嗅觉刺激的工作记忆行为范式。人源Pannexin 1通道的结构与功能解析2020年3月12日，《Cell Research》期刊在线发表了题为《人源七聚体Pannexin 1通道的冷冻电镜结构》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心竺淑佳研究组与复旦大学生物医学研究院王磊课题组和中科院药物所余学奎课题组联合完成。在此研究中，竺淑佳研究组通过爪蟾卵母细胞的电生理实验，证实这些突变体可以激活Pannexin 1通道的活性。但因缺乏Pannexin通道蛋白的高分辨率三维结构，限制了这些突变体分子机制的解析及靶向药物的设计。图注：（A）Pannexin 1通道受体的电子云密度图及原子模型。(B) Pannexin 1通道单体的拓扑学结构。（C）胞外74位的色氨酸参与ATP及离子的通透性。（D）W74A突变体在体外受精后导致小鼠卵子死亡。（E）W74A突变体显著增加了Pannexin 1通道对ATP的通道性。 活体单细胞成像揭示生物钟的发育过程2020年3月14日，《PLOS Biology》期刊在线发表了题为《斑马鱼生物钟的活体单细胞成像》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心严军研究组、何杰研究组与安徽医科大学附属第一医院的李元海教授合作完成。该研究成功构建了可以活体实时观测斑马鱼单细胞节律的报告基因系统，并利用该系统研究了单细胞水平的生物钟在发育过程中是如何建立的，进而发现光照在斑马鱼的单细胞生物钟发育中的重要作用。图注: 单细胞水平揭示斑马鱼全脑细胞昼夜节律发育的过程。（A）不稳定荧光蛋白报告基因 (nr1d1:VNP) 斑马鱼模型的构建；（B）双光子显微镜下观察nr1d1:VNP在斑马鱼幼鱼脑内的表达；（C）不同脑区内nr1d1:VNP阳性细胞的荧光报告基因随斑马鱼发育的动态表达；（D）nr1d1:VNP阳性细胞在斑马鱼脑内的3D细胞密度分布；（E）利用单细胞RNA-seq分析对脑中nr1d1:VNP阳性的细胞进行分类；（F）松果体内的细胞nr1d1:VNP的表达呈现节律振荡叠加在发育趋势上的特征；（G）在全暗环境下松果体细胞内nr1d1:VNP节律性振荡被显著抑制，但随发育上升的趋势不受影响。 关于CasRx在动物体内靶向沉默RNA的应用成果2020年3月，杨辉研究组在《Protein Cell》和《National Science Review》发表两篇研究论文，研究证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性，有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达，以及小鼠血液中的胆固醇水平。同时，也探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性（AMD）的可能性，可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积，验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。图1 CasRx介导的Pten体内体外的下调（Protein & Cell） A.质粒示意图；B.N2a细胞中Pten的下调；C.Western检测PTEN及AKT的表达； D.CasRx与shRNA脱靶比较；E.尾静脉注射质粒示意图；F.G.H.免疫荧光，qPCR，western分别检测Pten及p-AKT的表达 转基因猕猴与部分自闭症患者的脑功能网络异常相似2020年4月8日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王征研究组在《Journal of Neuroscience》发表研究论文，联合运用基因组学、行为学、多通道脑电以及功能磁共振成像技术对转基因猕猴系统性分析发现，MECP2基因过表达引起一连串生理事件变化包括GABA信号通路，β频段脑电信号同步性以及脑功能网络连接异常变化，并进一步展示转基因猕猴的脑功能网络异常与小部分临床自闭症患者的磁共振脑影像结果非常相似，为非人灵长类模型未来的转化应用奠定神经环路基础。通过胶质细胞向神经元转分化治疗神经性疾病的基础研究取得重要进展2020年4月8日，《Cell》期刊在线发表了题为《通过CRISPR-CasRx介导的胶质细胞向神经元的转分化治疗神经性疾病》的研究论文，该研究由杨辉研究组完成。该项研究通过运用最新开发的RNA靶向CRISPR系统CasRx特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低Ptbp1基因的表达，首次在成体中实现了视神经节细胞的再生，并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。同时，该研究还证明了这项技术可以非常高效且特异地将纹状体内的星形胶质细胞转分化成多巴胺神经元，并且基本消除了帕金森疾病的症状。图注：（上）CasRx通过靶向的降解Ptbp1mRNA从而实现Ptbp1基因表达的下调。（中）视网膜下注射AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1可以特异性的将视网膜穆勒胶质细胞转分化为视神经节细胞，转分化而来视神经节细胞可以和正确的脑区建立功能性的联系，并且提高永久性视力损伤模型小鼠的视力。（下）在纹状体中注射AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1可以特异性的将星形胶质细胞转分化为多巴胺神经元，从而基本消除了帕金森疾病模型小鼠的运动症状。 研制出近红外激发的电压纳米探针，用于神经元电信号在体成像2020年4月8日，《Journal of the American Chemical Society》期刊在线发表了题为《近红外电压纳米探针用于实时监控小鼠和斑马鱼神经活动》的研究论文，报道了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心杜久林研究组与中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、步文博研究组的一项合作研究成果。该研究开发了一种可用近红外光激发的电压荧光纳米探针，成功监测了斑马鱼和小鼠脑中神经元膜电位的动态变化。图注：电压纳米探针的设计及其感应机理。首先，UCNPs固定在神经元细胞膜上。其次，将六硝基二苯胺（DPA）嵌入细胞膜磷脂双分子层。在神经元静息状态下，带负电荷的DPA在细胞膜外侧富集，UCNP与DPA之间形成发光共振能量转移体系（FRET），UCNPs发光被DAP吸收，检测到的光信号弱。当神经元去极化后，DPA在电场作用下在细胞膜内侧富集，FRET效应减弱，从而恢复UCNPs的发光。与磁共振高度兼容的电极促进解析深部脑刺激治疗机理2020年4月14日，北京大学工学院生物医学工程系段小洁研究员研究组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心梁智锋研究组合作，研制了一种基于石墨烯纤维的高度兼容MRI的DBS刺激电极，在帕金森症大鼠模型上，实现了DBS下整脑范围内完整fMRI脑激活图谱的扫描，发现了DBS治疗帕金森症效果与不同脑区激活的关联关系。图1. 高MRI兼容的石墨烯纤维电极 研制出近红外激发的纳米探针，监测神经元活动伴随的钾离子的动态变化2020年4月18日，《Science Advances》期刊在线发表了题为《高灵敏和特异的纳米探针用于近红外钾离子成像》的研究论文，报道了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杜久林研究组、熊志奇研究组与中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、步文博研究组的一项合作研究。该研究开发了一种可用近红外光激发的钾离子荧光纳米探针，成功监测了斑马鱼和小鼠脑中伴随神经活动的钾离子浓度的动态变化。图注：钾离子纳米探针的设计以及感应机理。(A) 钾离子纳米探针的制备过程。上转换发光颗粒NaYF4:Yb/Tm@NaYF4:Yb/Nd 表面连续包裹一层实心二氧化硅和一层介孔二氧化硅。刻蚀实心二氧化硅成留下的空腔结构可装载钾离子荧光指示剂。最后，外表面包裹一层钾离子特异性的薄膜即成钾离子纳米感应探针。(B) 钾离子纳米探针的感应机理。外层薄膜只允许钾离子进出纳米探针，同时排斥其他阳离子。在近红外光激发下，内核上转换发光颗粒发出的紫外光可作为钾离子荧光指示剂的激发光，从而赋予探针近红外光激发的功能。 关于调控雄性小鼠攻击行为的神经机制2020年4月21日，《Cell Reports》期刊在线发表了许晓鸿研究组的科研成果，通过病毒示踪结合脑片电生理记录，及早基因染色，光纤记录及化学遗传学操纵等技术方法,探索了后杏仁核到下丘脑腹内侧核的兴奋性投射在雄性小鼠攻击行为过程中的双向调控作用。之前的研究集中在皮层下结构到下丘脑腹内侧核投射对于小鼠攻击行为的调节作用，而该研究则以Vglut1为皮层结构的分子标记物，揭示了皮层结构对于下丘脑的门控调节功能，为深入研究皮层对皮层下结构和行为的调控作用提供了新的视角。图注：投射到下丘脑腹内侧核的后杏仁核的Vglut1阳性神经元在攻击行为门控功能的模型。后杏仁核的Vglut1神经元对下丘脑腹内侧核形成兴奋性投射，在攻击行为范式中，其神经活动的强度与小鼠是否发动攻击行为密切相关。钠离子通道与疼痛领域最新研究进展2020年5月8日，《Nature Communications》期刊在线发表了刘中华教授课题组与刘静宇研究组合作完成的科研成果。该研究通过Nav1.7，Nav1.8，Nav1.9基因敲除小鼠模型，联合运用膜片钳，行为学技术进行分析发现，蜘蛛毒HpTx1抑制Nav1.7、激活 Nav1.9，但不影响 Nav1.8，进而可以恢复Nav1.7基因敲除小鼠痛觉。此研究首次揭示了背根神经节神经元中激活Nav1.9通道可以部分补偿Nav1.7功能缺失以及在动作电位的产生中三个通道之间关系，为进一步治疗Nav1.7相关的先天性无痛症提供了新的方向。图注（a）正常条件下Nav1.7, Nav1.8, Nav1.9在动作电位产生中的作用。（b）毒素HpTx1处理后Nav1.7, Nav1.8, Nav1.9在动作电位产生中的作用。新一代高精度单碱基基因编辑工具问世2020年5月18日，《Nature Methods》期刊在线发表了杨辉研究组、李亦学研究组和左二伟研究组合作完成的科研成果。该研究根据蛋白结构预测了脱氨酶ssDNA结合的重要氨基酸，在不影响催化活性的情况下，突变相应的氨基酸（APOBEC1上的ssDNA结构域相应氨基酸），从而得到了显著降低DNA脱靶的CBE突变体。YE1-BE3-FNLS是高精度、高活性单碱基编辑工具，显著降低了脱靶效应，提高了编辑效率，有望应用于遗传疾病基因治疗，推动基因编辑临床化应用。具。 DHA促进大脑神经发育的机制2020年5月19日，《Cell Reports》期刊在线发表了于翔研究组的科研成果，该研究结合在体基因操纵（转基因小鼠、病毒注射和胚胎电转等）、药理学、荧光染料微注射、RNA测序、脑片电生理及行为学等实验，发现了大脑内游离DHA通过RXRA依赖的信号通路调节树突棘及功能性突触的发育，解析了DHA促进大脑发育和功能的新机制，给相关疾病的治疗提供了新思路。图注: DHA与RXRA调控突触发育的作用机制示意图。DHA在特异性磷脂酶iPLA2的作用下，从质膜上释放成为游离DHA；在细胞核内结合其受体RXRA，促进即早基因表达；进而促进树突棘发育及功能性突触形成，最终促进认知及行为表现 探索“植物人”语言能力和意识水平2020年5月25日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王立平研究组与复旦大学附属华山医院神经外科毛颖/吴雪海团队在《Nature Neuroscience》期刊在线发表了题为《探索意识障碍患者层级语言加工》的合作研究论文。该研究针对意识障碍患者开展了语言加工相关神经表征的探索性研究，并将相关神经表征与机器学习方法相结合，成功实现了对患者意识状态的诊断和康复预测，为意识障碍患者的临床诊疗提供了新的参考。图1、研究者结合多层级语言序列范式和头皮高密度脑电记录，帮助临床医生对意识障碍患者的意识水平进行诊断和预后判断 | 内容来源：中科院神经所官网| 编辑：Simon

2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所（上海）、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生；12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。生物学顶尖学术期刊“细胞”（Cell）以封面文章今天（1月25日）在线发表此项成果。体细胞克隆猴的成功，将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，加速针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病，以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程。世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国上海诞生自从1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后，许多哺乳类动物的体细胞克隆也相继成功，但与人类相近的灵长类动物（猕猴）的体细胞克隆一直是没有解决的难题。没有克隆猴，就很难建立模拟人类疾病的动物模型。中国科学院神经科学研究所孙强研究员率领以博士后刘真为主的团队，经过五年的不懈努力，成功地突破了这个生物学前沿的难题。这一成功标志着中国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代，这一突破也实现了“领跑、弯道超车、三个面向”的目标，进一步巩固了中国科学家在我国即将启动的灵长类全脑介观神经联接图谱国际大科学计划中的主导地位。体细胞克隆猴的重要意义体细胞克隆猴的重要性在于能在一年内产生大批遗传背景相同的模型猴。使用体细胞在体外有效地做基因编辑，准确地筛选基因型相同的体细胞，然后用核移植方法产生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴载体怀孕出生一批基因编辑和遗传背景相同的猴群。这是制作脑科学研究和人类疾病动物模型的关键技术。面向国家重大需求，脑疾病模型猴的制作将为脑疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。目前绝大多数脑疾病之所以不能有效治疗，主要的原因之一是研发药物通用的小鼠模型和人类相差甚远，研发出的药物在人体检测时大都无效或有副作用。体细胞克隆猴的成功，将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，加速针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病，以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程。以我国科学家为主导的灵长类全脑图谱计划的实施和灵长类脑科学的前沿研究，将进一步使我国成为世界脑科学人才的汇聚高地。热点问答针对大家关心的一些热点问题，中国科学院神经科学研究所（上海）回答如下：1、克隆猴是否存在伦理的风险？是否意味着离克隆人又近了一步？开发克隆猴技术是为了建立更好的疾病模型，来服务于人类健康，是严格符合动物伦理的。克隆人从伦理上是严格禁止的，至少在政府、科学家、大众达成共识前是不允许的。2、克隆猴目前健康情况如何？克隆猴目前非常健康。3、上海科研院所在此次重大科研突破中起到了哪些作用？位于上海的中国科学院神经科学研究所是此课题的唯一完成单位。4、克隆猴完成后，下一步的科研计划是什么？下一步将利用该技术，加快开展以我国科学家为主导的灵长类全脑图谱计划和灵长类脑科学的前沿研究。资料来源：中国科学院神经科学研究所（上海）编辑：刘喻斯

2月25日，依托北京天坛医院建设的国家神经系统疾病临床医学研究中心，率先整体迁入位于南四环花乡地区的医院新址办公。当天在新址举行的国家中心建设推进与战略发展研讨会（以下简称研讨会）上，还启动了全国省级临床医学研究中心和各分中心的建设工作。天坛医院常务副院长、国家神经系统疾病临床医学研究中心王拥军教授表示，硬件设施的改善、前沿研究平台的设立、协同机制的完善和优秀人才的加盟，将有助于天坛医院向研究型医院转型发展，未来天坛医院将成为具有全球影响力的全国临床神经科学创新中心。前沿平台打造神经科学研究“梦之队”据了解，北京天坛医院是世界规模最大的神经系统系统疾病诊疗中心之一，也是全国唯一的国家神经系统疾病临床医学研究中心。但由于建院较早，且院址位于天坛公园西南一角，医院环境非常陈旧，发展空间也随之受限。王拥军表示，将来医院迁到花乡地区以后，占地面积将扩大到18.16万平方米，建筑面积35.23万平方米，是老院区的4倍。从科研环境到硬件设备也将有很大的改善和提升，为打造全国临床神经科学创新中心创造了条件。据介绍，研究中心搬迁到新址办公后，将引入超高场强磁共振7T、分子影像PET-MRI、超级计算机等先进设施设备，设立人群流行病学部、临床流行病学部、大数据和人工智能部、统计部、项目管理部、伦理与受试者保护部、神经影像研究中心、临床试验中心、临床资源和样本库、基础与转化医学中心、单基因病与精准医学中心、多组学实验中心、脂质组和动脉粥样硬化研究中心、脑组织样本库等16个基础、前沿和应用技术研究平台。王拥军说：“这些部门一般人听起来可能有点莫名所以，但却是无数神经学科研究者梦寐以求的‘梦幻’组合，将引领我国神经科学事业的发展方向。”据悉，此前，天坛医院还成立了全球首家“神经疾病人工智能研究中心”，引进全球领先的深度学习技术，依托国家神经系统疾病临床医学研究中心遍布全国的研究网络，研究开发人工智能系统，通过对海量疾病信息的深度学习，不断提升疾病的诊断效率。据介绍，今年6月将举办天坛国际脑血管病会议，届时将正式推出头部 MRI、CT 影像人工智能诊断产品，并组织来自全球的专家，进行一场神经系统疾病诊断的“人机大战”，以验证人工智能诊断的准确性。神经疾病治疗将有更多的中国方案据悉，前不久，一项由北京天坛医院王拥军教授领衔的研究成果，被列入新版美国缺血性卒中急性期治疗指南，国际脑血管病防治领域有了来自中国的治疗方案。这项被简称为 CHANCE（Clopidogrel in High-risk Patients With Acute Non-disabling Cerebrovascular Events）研究的成果发现：与单用阿司匹林比较，阿司匹林合并氯吡格雷治疗早期缺血性轻微脑血管疾病患者，可使其3个月卒中复发率降低32%，且未增加出血风险。这项研究结果有望每年为我国减少10万例再发卒中患者，以每例卒中患者直接住院医疗费用约2.5万元计算，每年可为我国节省约25亿元医疗费用。这项来自中国的治疗方案将在全世界临床治疗中推广应用，惠及全球急性轻度缺血性脑血管病患者。研讨会上，王拥军表示，要成为全国临床神经科学创新中心，最大的标志和功能是影响力和带动力。未来，天坛医院将积极响应科技部关于“紧密围绕我国重大慢病和常见多发病的防治需求，进一步完善中心布局”、“鼓励各地方建设省级临床医学研究中心的建设，实现区域的合理布局，形成全国性的网络体系”等要求，在全国推进神经系统疾病区域网络建设，通过建立覆盖全国29个省（市）的省级临床医学研究中心，依靠省部优势互补、上下联动，整合我国神经专科力量，实现临床、影像、科研、教学等资源与数据共享，完善我国神经系统疾病临床研究网络体系建设，实现协同发展。发挥协同效应，立足于我国庞大的病例数据，未来，相信全球神经疾病治疗领域将会有越来越多的中国证据、中国方案。关于目前广泛关注的医院搬迁问题，王拥军指出，医院新址还需要完成基础设施、医疗设备、办公环境、临床业务系统等大量的调试，目前尚不具备接诊病人的条件，患者仍需前往位于北京市东城区天坛西里6号的天坛医院老院区就诊。

为了推动神经科学领域的创新发展，充分展示和宣传神经科学领域的重大科研成果，经中国神经科学学会七届二次常务理事会一致通过，开展2020年度“中国神经科学重大进展”推荐工作。按照相关程序，经过奖励委员会审核评选，获奖项目如下：下面，我们一起来回顾一下这些精彩的科研成果：012020年6月1日，《自然一神经科学》在线发表了中国科学技术大学薛天团队的最新研究成果，研究人员通过构建小鼠模型，发现了一条从自感光视网膜神经节细胞（ipRGC）到大脑外侧缰核边缘区（dpHb）再到伏隔核（NAc）的神经环路，该环路介导了夜间异常光诱发的抑郁表型，且此抑郁样行为与节律或睡眠的紊乱无关；研究者同时发现了该环路的可兴奋性受到昼夜节律门控调制，首次诠释了光在白昼和夜晚截然相反的情绪作用的内在机理。图1：“光-情绪”环路示意图该研究首次详细阐述了夜间光诱发负性情绪的环路基础和节律门控机制，这些发现可以在一定程度提示夜间光干扰（城市照明或手机电脑等电子设备的使用）导致抑郁等负性情绪的机理，对于人们正确认识夜间过度照明的潜在危害并探索防治手段具有重要意义。中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天和合肥学院教授赵欢为该论文的共同通讯作者，博士生安楷和赵欢为该论文共同第一作者。022020年2月27日凌晨，《自然》期刊在线发表了题为《两个保守的表观遗传调控因子妨碍健康衰老》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室蔡时青研究组与中国科学院上海巴斯德研究所江陆斌研究组合作完成。在本项研究中，蔡时青研究组与江陆斌研究组合作，结合秀丽隐杆线虫、小鼠两种模式动物和人类大脑基因表达数据库寻找抗衰老靶标基因，解析衰老的调控机制。研究人员利用秀丽线虫生活周期短的特点，以神经递质功能变化为指标，在全基因组水平上进行筛选、寻找调控衰老的基因，获得了59个候选基因。通过构建这些候选基因之间的相互作用网络，发现其中两个表观遗传调控因子BAZ-2和SET-6位于该调控网络的关键节点，并且主要表达在神经系统中。通过分析人类大脑基因表达数据库，研究人员发现在阿尔兹海默氏症病人的大脑中BAZ2B和EHMT1表达量和线粒体内关键蛋白的表达量呈显著负相关，提示BAZ2B和EHMT1在人脑中也可以调控线粒体功能。图注（A）BAZ2B和EHMT1在衰老大脑中的表达水平（来自两个不同数据库的结果）。（B）BAZ2B和EHMT1的表达量与阿尔兹海默氏症病情呈正相关。（C）年轻和年老的WT、Baz2b+/-和Baz2b-/-小鼠的体重。（D）年轻和年老的野生型（WT）, Baz2b杂合（Baz2b+/-）, Baz2b敲除（Baz2b-/-）小鼠在新位置识别测试中的位置识别能力。（E）表观遗传因子调节线粒体功能和衰老工作模式图。该研究结合多种模式动物，使用多种方法从不同层面解析衰老的调控机制，揭示了神经系统衰老的基因调控网络；阐明了BAZ2B在认知衰老中的作用，发现了BAZ2B这一全新的抗衰老靶点，为延缓大脑衰老提供新的理论依据和作用靶标。032020年8月21日，《Neuron》期刊在线发表了中国科学院脑科学与智能技术卓越中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杜久林研究组题为《Piezo1通道介导的钙离子活动调控发育过程中大脑血管的路径选择》的研究论文。大脑发育过程中，血管的路径选择对脑血管三维网络的形成至关重要。该研究以斑马鱼为模型，发现了大脑血管内皮顶端细胞分支上机械敏感通道Piezo1介导的钙离子活动的频率高低决定了顶端细胞分支的收缩或伸长的命运，从而决定血管生长的路径选择和脑血管三维网络的形成模式。图注：（左边）幼年斑马鱼大脑三维血管网络的共聚焦显微成像图片：红色显示脑血管网络。箭头指示内皮顶端细胞。（右边）内皮顶端细胞的路径选择机制模式图：机械敏感钙离子通道Piezo1介导的高频和低频的亚细胞钙离子活性分别通过蛋白酶Calpain或一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS) 控制内皮顶端细胞分支的收缩或伸长，从而决定内皮顶端细胞的路径选择以及三维脑血管网络的模式。杜久林实验室前期工作发现（PLoS Biology，2012，10: e1001375），发育过程中，大脑血管三维网络形成后，局部脑血管中血流的降低和变异引起血管内皮细胞的迁移，导致所在血管消失，从而简化在几何尺度上不断增长的脑血管三维网络，提高脑血流效率。这两个系列工作，从血管生长和修剪这两个“阴-阳”侧面，系统揭示了大脑血管三维网络的形成机制。这项工作是在杜久林研究员指导下，主要由博士研究生刘亭亭完成，杜旭飞博士、张白冰博士、訾化星、严勇、尹江安博士、侯晗博士、顾珊烨博士、陈奇博士也做出了重要的贡献。该工作得到中科院和上海市的资助。042019年11月20日，《Nature Communications》发表了北京大学心理与认知科学学院、北京大学麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心方方教授课题组和罗欢研究员在人类注意机制方面的重要进展。该研究通过重建人脑同时注意多个特征时的神经表征，首次揭示了注意在特征空间的“节律性探照灯”加工模式。论文题目为“Competing rhythmic neural representations of orientations ring concurrent attention to multiple orientation features”。面对外界海量信息，人脑需要把有限的注意加工资源进行合理分配。当注意加工资源集中于某个非空间特征（颜色、朝向、运动方向等）的时候，个体对整个视野范围内所有包含了目标特征的视觉客体的感知都会变得更加敏锐。这种注意过程被称为基于特征的注意（feature-based attention）。大脑如何同时注意多个视觉特征就成为了视觉科学领域所关心的重大问题。研究团队采用了同时具有较高时间和空间分辨率的脑磁图（MEG）技术记录人类同时注意多个视觉特征的大脑活动（图1），并创新性通过逆向编码模型（Inverted Encoding Model, IEM），在毫秒级别上重构了各个注意目标特征表征的动态变化过程。结果发现，大脑并没有将注意资源在两个目标特征之间并行分配，而是以每200-300ms的速度在多个特征间进行交替切换。这表明在同时注意多个特征的过程中，大脑采用了一种超越了物理空间的“节律性探照灯”,在特征维度空间中交替对各个目标特征进行增强。这些研究结果从行为、神经和计算模型多个角度一致系统地揭示了多特征注意加工的神经机制，首次发现了特征空间中的“节律性探照灯”，填补了该领域的空白，也为类脑人工智能提供了来自于人脑启发的动态信息组织原则。052020年8月26日，《Neuron》期刊在线发表了题为《猕猴V1，V2和V4等级化的颜色处理机制》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室王伟研究组与北京大学生命科学学院唐世明教授实验室合作完成。该研究利用内源性信号光学成像、双光子成像和电生理记录等手段，详细描绘了等级化的不同视觉脑区的色调图结构，揭示了认知颜色空间形成的神经机制。为探索这个复杂的脑科学问题，该工作利用内源性信号光学成像、双光子成像和电生理记录等多种技术手段，以非人灵长类猕猴为动物模型，比较研究了从初级（V1）到中高级（V2和V4）三个连续视觉脑区，对亮度完全相同的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色刺激反应的神经活动。研究发现在这三个连续视觉脑区内都存在着众多大小不一离散分布的颜色反应斑点区，编码不同光波波段的神经元就聚集这些斑点区内，形成由相邻色调拼接构成的“色调图”。这些“色调图”就好像许许多多大小不等的彩虹，散布在各个视觉大脑表面上。该研究的创新发现，不仅在于对这些色调图结构的详细描绘和研究，更是第一次定量检测了三个不同等级的视觉皮层的色调图（调色板）与我们主观认知的色调空间位置的匹配程度，而这种匹配程度，随着视觉皮层等级的提高而显著提升。刘晔博士和李明博士是本文的共同第一作者。伦敦大学学院的Stewart Shipp博士、曼彻斯特大学的Niall McLoughlin博士、中国科学技术大学的杨煜鹏博士在研究的不同阶段做出了贡献。本研究得到中国科学院、上海市、国家自然科学基金和教育部的资助。062020年5月25日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室王立平研究组与复旦大学附属华山医院神经外科毛颖/吴雪海团队在《自然-神经科学》期刊在线发表了题为《探索意识障碍患者层级语言加工》的合作研究论文。研究团队在意识障碍患者上开展了语言加工相关神经表征的探索性研究，并将相关神经表征与机器学习方法相结合，成功实现了对患者意识状态的诊断和康复预测，为意识障碍患者的临床诊疗提供了新的参考（图1）。图1、研究者结合多层级语言序列范式和头皮高密度脑电记录，帮助临床医生对意识障碍患者的意识水平进行诊断和预后判断研究团队可能找到了一种普适的大脑意识水平的评价指标，在昏迷、睡眠、麻醉等一系列与意识水平相关的大脑状态评估中有着广泛的潜在应用价值。研究团队将在今后的研究中进一步优化测试方案，结合多模态测试和记录手段，进一步提高研究结果的临床效果、适应面和自动化程度，最终为研究意识障碍的神经机制、意识活动的神经表征，以及在意识障碍患者上开展相关科学研究提供实验依据和理论基础。素材来源：中科院神经所官网，北京大学心理与认知科学学院官网、中国科学技术大学官网编辑：Simon

图说：上海交大人工智能研究院近期成果 来源/上海交大供图新民晚报讯（记者 易蓉）2020世界人工智能大会开幕在即，今天上海交通大学传来消息，上海交大在师资队伍、人才培养、科研合作、成果转化、长三角一体化等方面形成人工智能完整布局，通过11个研究中心的建设布局，形成交大特色的人工智能跨学科创新体系。据悉，上海交大推动数学基础研究中心、机器认知计算研究中心、视觉智能研究中心、智能语音与自然语言处理研究中心、集成电路EDA技术研究中心、操作系统研究中心、智能网联汽车研究中心、云边端协同制造研究中心、智能金融科技研究中心和人工智能治理与法律研究中心布局建设，从前沿基础、关键技术、应用场景和治理规则等方面，搭建跨学科、开放式、国际化的研究与合作平台。“人工智能的源头就是‘交叉’，比如深度学习就是应用数学、神经科学和计算科学的交叉；‘交叉’也是AI应用于现实的方向。‘交叉’具有生态效应，交叉的领域最可能产生原始创新。目前在我们的多个研究中心建设中，已经能够看到可喜端倪。”上海交通大学人工智能研究院常务副院长杨小康说道：“人工智能的深入可持续发展需要有强劲的基础研究提供源源不断的创新理论和核心技术支持。上海交通大学人工智能研究院牢记服务国家、服务上海人工智能发展的使命，充分利用自身在人工智能领域扎实的学科基础和深厚的学术资源力量，开展系列基础问题研究，为人工智能后续发展提供可用、可靠的创新源泉。”去年年底成立的上海交大人工智能研究院数学基础研究中心，依托自然科学研究院和数学科学学院，构建应用数学与计算机科学深度合作，开展了若干人工智能前沿科学问题研究。目前研究团队在偏微分方程等一些复杂数学问题中尝试运用AI技术，获得了很好的近似值求解结果。研究中心还围绕基于人脑的新一代人工智能网络设计、机器学习算法在统计物理和量子力学中的应用、基于数据隐私保护的机器学习理论和方法、深度学习理论基础（多层和泛化理论）、高维非凸函数随机优化计算方法、量子计算中的人工智能算法研究等方向开展科学研究，打造交大人工智能创新策源地。AI＋法律也值得期待。“随着人工智能技术和应用的深入发展，人工智能治理问题已成为国际竞争的焦点。我们成立人工智能治理与法律研究中心，以人工智能治理、法律人工智能、法律大数据应用、网络和数据安全、数据制度化治理为主要研究方向，将人工智能领域的智识资源引入法学领域，在社会治理模式和法学研究范式的革新方面进行探索。”杨小康介说，这些交叉领域已经迎来学习自动化、计算机等专业的学生加入修读法律课程，如果未来这些交叉背景的优秀人才能够完成实际AI场景中应用的治理规则和治理技术的制定和开发，也将是一项重大的创新成果。据悉，人工智能治理与法律研究中心的成立，标志着上海交大文理交叉融合的研究进入新阶段，也意味“法治社会理工体系”的建设找到了重要的切入点。研究中心将会发挥1+1＞2的能力，在科技革命的潮流中为法学领域的未来拓展新的可能，开发人工智能服务社会新的边界，为中国建设科技强国和法治社会贡献力量。研究中心将围绕法律的人工智能辅助系统和人工智能的法律决策系统以及数据法的重大问题群，就人工智能治理和数据治理的原则、伦理、政策、技术标准以及法律法规开展深入的研究和交流，在科技创新的背景下推动法律制度创新，进而探索与人工智能时代相适应的法治模式。

为世界和平发展注入强劲正能量——记中国担任上海合作组织轮值主席国一年间在江西省赣州市南康区赣州港，“赣州港至哈萨克斯坦”中欧班列等待发车（2017年7月27日摄）。新华社记者 彭昭之 摄中国上海合作组织国家研究中心秘书长 邓浩上海合作组织成立伊始庄严提出的以“互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展”为基本内容的“上海精神”，是上合组织成员国合作经验的结晶，切实体现了上合组织超越冷战思维的创新理念，确保上合组织不断发展壮大，成为凝聚上合组织大家庭的核心价值。中国作为上合组织发起国和诞生地，一直是“上海精神”的坚定捍卫者，并以“两个构建”为核心的一系列新理念进一步丰富了“上海精神”的内涵。新形势下，唯有不忘初心，坚定弘扬“上海精神”，上合组织才能永葆活力，不断迈向光明的未来。“上海精神”是“上合智慧”的集中体现上合组织是在“上海五国”机制的基础上建立的。苏联解体后，在毗邻中国的周边出现了俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦等四个新的邻国，如何处理彼此的关系，尤其是处理苏联遗留下来的边界问题，刻不容缓地摆在了五国面前。正是本着“上海精神”的基本理念，五国不仅成功地解决了边界问题，为世界其他地区解决类似问题树立了典范，而且将合作范围扩大到地区安全和经济合作，上合组织在此背景下横空出世。也正是在“上海精神”的指引下，面对成员国在政治制度、经济发展和文化传统上的巨大差异和国际形势的复杂变化，上合组织经受住了风霜雪雨的严峻考验，实现了成员国在上合这样一个多元复杂地区的共存共荣。事实证明，“上海精神”是一个解决地区难题的有效良方，是上合组织贡献给世界的“上合智慧”。“上海精神”是超越冷战思维的全新理念上合组织是在冷战结束、美国西方继续奉行冷战思维的背景下建立的，正是顺应世界多极化、经济全球化的历史潮流，源于应对面临的共同威胁和维护和平发展国际环境的现实需要，上合组织提出并践行了完全不同于以往西方主导的国际组织的新的理念，这就是“上海精神”，其新颖之处主要体现在以下三个方面：第一，以平等协商为核心的新合作观。即坚持大小国家主权平等、协商一致，以合作谋和平，以合作促发展，维护成员国核心利益，以平等互利方式推动区域合作，实现合作共赢。第二，以共同、综合、合作和可持续安全为内容的新安全观。即秉持不结盟、不对抗、不针对第三方基本原则，坚持不干涉内政，以开放合作方式增强战略互信，为成员国发展创造稳定的安全环境。第三，以多元包容为特征的新文明观。即充分尊重文明的多样性与彼此的自主选择，倡导在求同存异中兼容并蓄，推动文明间交流对话，促进区域认同与和谐区域建设。“两个构建”与“上海精神”一脉相承习近平主席提出的构建“相互尊重、公平正义、合作共赢”的新型国际关系和构建以“持久和平、普遍安全、共同繁荣、开放包容、清洁美丽”世界为目标的人类命运共同体，是新时代中国特色大国外交的两大支柱，也是中国为上合组织未来发展贡献的“中国方案”和“中国智慧”，已得到上合组织成员国广泛认可和支持。“两个构建”实质上与“上海精神”是一脉相承的，是在当代国际新形势下对“上海精神”的进一步完善和升华，具有鲜明的时代感和普适性，赋予上合组织新的崇高使命，也为上合组织进一步发展提供了新的战略机遇，注入了新的强劲动力，必将使“上海精神”在新的历史条件下得到发扬光大，从而确保扩员后的上合组织行稳致远，迈向更加辉煌的明天。

9月3日，《美国科学院院刊》在线发表了题为《猕猴对自我身体表征的统计推理》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、灵长类神经生物学重点实验室王立平研究组完成，博士后方文为该论文第一作者。在该研究中，研究人员利用自主设计搭建的虚拟现实呈现系统，在人类和猕猴被试上建立身体幻觉行为学范式，并首次在猕猴上对其身体“拥有感” (ownership) 进行定量行为学测量和计算建模。更重要的是，研究人员通过电生理记录的方式，发现了猕猴大脑前运动皮层的群体神经元以贝叶斯因果推断的方式对身体拥有感进行编码。我们的大脑究竟如何感知自己？自我意识的神经机制是什么？这一直是神经科学领域中最激动人心的问题之一。虽然意识问题极其复杂，所涉及的内容也非常广泛，但其中最为核心之一的是我们对于自我身体的感知。在利用身体错觉现象考察自我身体感知的研究中，前人发现我们对身体的感知并非一成不变。在特定条件下，大脑也会将外界物体感知成自身身体的一部分，或者失去对自己身体部位的感知。虽然脑影像研究已经发现，身体错觉实验中对例如非身体物体（例如橡皮手）拥有感的强弱与人脑前运动皮层的激活程度有关；猕猴前运动皮层和顶叶皮层的电生理工作也显示，这些区域中神经元对手臂空间位置的编码同时受到本体感觉手臂位置和视觉手臂信息的调制；但我们对于自我身体表征(Bodily self-representation)的计算和神经编码机制却仍不清楚。为了在神经元和大脑环路水平上探究自我身体表征的机制，研究人员利用自主设计搭建的、能诱导手臂感知错觉的虚拟现实呈现系统（图1A），通过目标点指向任务（图1B），开展了让猕猴汇报自身手臂位置而推理其身体幻觉强度的研究。在行为学任务中，被试通过伸手指向视觉目标点来确认自己手臂的位置。当被试在视频反馈系统中所见的视觉手臂和真实手臂发生偏差时，被试因为身体错觉而导致其确认的手臂位置（目标点）与实际手臂位置间产生不同程度的偏差，即本体感觉偏移（图1C）。对人和猕猴行为结果的分析显示，当视觉－本体感觉偏差较小时，本体感觉偏移基本上由视觉信息主导，即被试认为视觉手臂为自己的手臂；而当偏差逐渐增大时，本体感觉偏移却不再增大或甚至减小，表明了被试更多地利用了本体感觉手臂而忽略视觉手臂信息，即失去了对视觉手臂的拥有感。该项研究通过客观测量的方式，首次证实了猕猴也能产生与人类相似的身体幻觉。图1. A. 基于虚拟现实系统的身体幻觉研究平台。B. 指向任务中正确区域定义及本体感觉偏移的测量。C. 行为学结果以及两种模型（CI：贝叶斯因果推断模型，FF：最优整合模型）的拟合结果比较。D. 模型拟合的Pcom与人类被试的错觉打分非常类似。左侧图为两名典型被试，红色线为Pcom，蓝色先为错觉打分；右侧图为被试间的相关性。为了进一步定量的描述手臂拥有感与本体感觉偏移以及视觉-本体感觉信号输入之间的关系，研究人员利用贝叶斯因果推理模型对人和猕猴的行为结果进行了拟合（图1D）。该模型认为当视觉-本体感觉信息的空间位置越接近，大脑认为两者来自同一来源(common source)的概率越高，从而有更高的概率认为视觉手臂和本体感觉手臂两个信息来自同一来源，那就自我的身体（图2A）。拟合结果显示，人和猕猴对手臂视觉-本体感觉信息的整合都符合贝叶斯因果推断理论，并且模型所预测的视觉-本体感觉来自同一来源的后验概率（Pcom）与人类被试通过问卷汇报的身体拥有感打分存在显著的相关性。这些结果第一次发现，通过客观的行为学指标可以定量地测量猕猴对手臂的主观拥有感。基于上述身体拥有感的行为学指标，研究人员记录了猕猴前运动皮层中神经元在行为任务中的放电反应。分析结果显示，单个神经元和群体神经元的放电活动与手臂拥有感指标Pcom显著相关。在猕猴行为表现出较高Pcom的试次中（图2A，下方图中颜色较红的试次），其神经元的反应也更接近整合视觉手臂时的放电活动；而在猕猴行为表现出较低Pcom的试次中（图2A，下方图中颜色较蓝的试次）其神经元的反应也更接近分离视觉手臂信息时的放电活动。利用支持向量机的解码分析同样表明，群体神经元的放电反应能够准确解码其对应行为结果中Pcom的动态变化（图2B）。图2. A. 贝叶斯因果推断模型示意图及群体神经元在不同行为表现下的放电反应。B. 群体神经元反应能准确解码行为结果中“一个源”的后验概率（Pcom）。C. 木块条件下群体神经元的活动更接近“视觉和本体感觉手臂来自不同来源”时放电反应；插图为木块条件示意图。贝叶斯因果推理模型和前人的研究都提示，当视觉信号的生理属性和大脑中身体内在表征不一致时，大脑认为视觉-本体感觉来自同一来源的先验概率（Prior）显著减小，因此其对视觉手臂的拥有感也将显著降低。因此，研究人员还尝试将视频中的手臂画面替换成了身体无关的视觉刺激——与真手大小相似的木块。研究人员发现，当视觉信号与身体生理属性不一致时，人和猕猴的本体感觉偏移显著降低。贝叶斯因果推断模型的拟合结果也显示，木块条件下“一个源”的后验概率（Pcom）和先验概率（Prior）都显著低于手臂组（图2C）。这些结果也进一步验证了模型中的Pcom与手臂拥有感的相关性。此外，猕猴的电生理结果也显示，前运动皮层中单个神经元和群体神经元在木块条件下的放电反应整体都更接近视觉手臂拥有感较低时的放电反应。该研究中的行为学和电生理结果表明，大脑对身体拥有感以及身体空间位置的编码不仅依赖于外界的视觉-本体感觉信息输入，还受到内在已有的身体表征的影响，并以多层级的贝叶斯因果推理的方式整合不同输入和不同层次的信息。这一发现第一次为自我身体感知的理论模型提供了重要的行为学和电生理证据，也为进一步研究身体自我意识的神经机制提供了行为学范式和非人灵长类动物模型，在自我身体相关的精神疾病治疗以及神经义肢的开发中也具有重要的参考价值。该项工作由方文博士在王立平研究员指导下完成，研究实习员李俊汝在数据分析上提供了重要帮助，博士生齐光耀和李晟豪也部分参与课题。该研究得到中科院前沿科学重点研究项目、中国科学院战略性先导科技专项、中科院百人项目、上海市重大科技专项和上海市重大基础专项的资助。来源：脑智卓越中心 中科院神经科学研究所

当“读心术”变成一项技术……在实验鼠的颅内，植入一块高通量神经信号采集芯片，这块芯片超薄、超柔，神经元几乎感受不到。当实验鼠运动、进食时，与神经信号处理接口电路直接相连的电脑，将实时反映其脑电信号的变化情况。小白鼠颅内被植入高通量神经信号采集芯片。 澎湃新闻记者 陈斯斯 图在睡眠和梦境实验室里，一位年轻男子躺在监测床上，全身密布电极、线路，这是传统用于睡眠障碍监测诊疗的PSG设备。而一边的年轻女孩，仅仅需要头上贴着一片薄薄的电极贴，就可以实时监测睡眠脑电、呼吸、心跳等多个重要指标。一名年轻女孩头上贴着一片薄薄的电极贴，就可以实时监测睡眠脑电、呼吸、心跳等多个重要指标。 澎湃新闻记者 陈斯斯 图在认知评估实验室里，5位受试者头戴脑电设备共同观看一段视频。当视频中出现令人愤怒或令人愉悦的情节时，5人脑电活动会显示他们的负面情绪或正面情绪达到的数值。10月23日，陈天桥雒芊芊研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，简称TCCI）第一个脑科学前沿实验室，在国内大型神经医学中心——复旦大学附属华山医院虹桥院区落成投入使用，这一实验室包括了脑机接口、睡眠梦境、认知评估、数字医疗等多项内容，将以国际化和产业化为核心特色，进一步支持脑科学研究。在当日实验室落成仪式上，上述科研进展被一一展示。10月23日，陈天桥雒芊芊研究院第一个脑科学前沿实验室，在复旦大学附属华山医院虹桥院区落成投入使用。 陈天桥雒芊芊研究院供图脑科学研究对于诸多疾病的治疗尤其是神经性疾病，将会带来很大帮助，也成为当下全球诸多专家研究的前沿性领域。在当日实验室落成仪式上，TCCI邀请多位海外知名专家分享了国际脑科学前沿研究的最新成果。世界顶级医学院UC San Francisco的神经工程中心主任、新当选美国国家医学院院士的Edward Chang教授解读了“读心术”的最新成果，即采取植入式脑机接口技术解码语言信号，解码速度接近正常说话，目前准确率已经达到97%。TCCI创始人陈天桥表示，脑科学前沿实验室是TCCI进行脑科学研究的重要载体，也是TCCI捐助5亿人民币支持中国脑科学研究的重要一步。实验室在每个阶段都会聚焦特定的研究方向，向全国乃至全世界的科学家开放，提供资金、设备、临床等全方位资源的支持，力争在科研、人才培养、标准制定、产学研结合这4个方面取得成果。“实验室重点支持两类项目，一是全球范围内的前沿研究，给予科学家充分的学术自由，如脑机接口、记忆存储、人工智能、梦境控制等，二是转化研究，比如最近致力于研究如何用数字手段提升大脑认知水平等。”陈天桥说。复旦大学附属华山医院院长、TCCI转化中心主任毛颖教授说，这一实验室将成为创新临床研究，以及成果孵化转化的一个重要基地。他透露，华山医院将率先开出认知评估中心，评估中心和神经外科、睡眠中心的临床和科研团队会第一批入驻实验室，共同探索用脑机接口、在线软件等新技术开展认知评估诊疗、睡眠障碍诊疗等。一名年轻男子躺在监测床上，全身密布电极、线路，他正在开展睡眠障碍监测。 澎湃新闻记者 陈斯斯 图上海市精神卫生中心副院长李春波透露，该院也正在和实验室积极推进抑郁症在线筛查等产品研发合作。来源：澎湃新闻

在大脑植入芯片，收集脑部信号，信号异常时，通过远程调控电极刺激信号，将“异常信号掐死在摇篮阶段”……这类脑机接口技术已在部分神经疾病领域获得前瞻性应用。日前，上海交通大学医学院附属瑞金医院脑机接口及神经调控中心正式成立，“难治性抑郁症脑机接口神经调控治疗临床研究”同日启动。忧伤、失眠，对生活的乐趣和意义无感，抑郁症正“伏击”着我们身边的一些人。据世界卫生组织估算，全球有至少3.5亿人受到抑郁症困扰。大部分患者可接受药物与认知治疗，但仍有20%的患者会出现“抗药性”，成为难治性抑郁症患者，现有治疗手段效果十分有限。始于抑郁症，但不仅限于抑郁症治疗“脑机接口技术，简言之，就是将人脑与外部设备连接，既可以获取人脑的信息，又可以对人脑施加影响。这样一来，我们就能更好认识人脑，研究神经精神疾病，并且通过脑机接口进行反馈治疗。”瑞金医院功能神经外科孙伯民主任介绍脑机接口应用于难治性抑郁症治疗的原理。始于抑郁症，但不仅限于抑郁症的治疗。据介绍，脑机接口技术是近年发展迅速的高科技领域，涉及人工智能、脑科学、类脑等领域。相比欧美，我国在脑机接口技术方面的研究刚起步。瑞金医院功能神经外科在神经调控治疗相关神经精神疾病领域已积累十多年的经验，近年来更与上海交大相关领域专家联合攻关，在神经界面、芯片、电极和神经解码等脑机接口的关键技术研究方面取得一系列研究成果。基于此前的临床应用研究成果，“脑机接口及神经调控中心”顺势落地，由瑞金医院孙伯民教授与上海交通大学计算机学院吕宝粮教授出任中心共同主任。瑞金医院院长、中国工程院院士宁光，中国科学院院士蒲慕明，微软亚洲研究院院长洪小文，北医六院院长、中国科学院院士陆林，上海交通大学医疗机器人研究院院长杨广中，2014年拉斯克临床研究奖获得者、“脑起搏器之父”艾林姆·路易斯·伯纳德担任中心指导委员会成员。中国“脑计划”不久将启动就业界关心的脑科学计划，蒲慕明介绍，中国“脑计划”不久将启动，将包含基础和应用研究，其中就涉及两项脑疾病诊断和治疗。与之相关的就是脑机智能技术，一个是脑机接口，一个是由脑科学启发的人工智能、类脑芯片、机器人等研究。宁光表示，脑机接口及神经调控中心是瑞金医院对脑科学项目的整体布局之一，新成立的国内第一个脑机接口与神经调控中心，将聚焦难治性抑郁症、强迫症、帕金森病等神经精神疾病的临床研究和治疗，开发相关脑机接口产品，并将联合更多科技界、产业界的力量，建设我国自主化脑机接口和脑机融合系统平台。【来源：文汇】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn