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【工作站】学习记忆神经网络机制与技术
【负责人】李卫东
【合作伙伴】华中科技大学武汉光电国家研究中心
【工作站简介】
显微光学切片断层成像(Micro Optical Sectioning Tomography, MOST)系统能实现连续断层成像中组织切片、光学成像、图像配准的全自动化，可对完整大块组织样品实现高质量、高分辨率的数据采集。该系统由华中科技大学骆清铭教授（2019年中国科学院院士）团队研发，成果发表在《Science》杂志，牵头了“显微光学切片断层成像仪器研发与应用示范”项目。上海交通大学Bio-X研究院贺林院士和李卫东教授为子任务负责人和承担人，研究多种神经精神类疾病动物模型的大脑神经网络特征。在项目期间，李卫东教授团队在《Cell Stem Cell》、《Neuron》等杂志发表高水平论文，探究神经精神类疾病的发病机制及治疗靶点。MOST系统在研究多种神经精神疾病动物模型的大脑神经网络特征方面具有国际领先的优势。
【科研目标】
显微光学切片断层成像仪是一种可对大体积生物组织实现细胞水平三维成像的高端光学显微镜，能够全自动的实现大脑神经元网络的三维重现，绘制全脑介观联接图谱。该仪器将应用于神经科学、脑疾病、药物研发和类脑智能等研究。
【代表性成果】
1、发现长程神经网络调控海马神经干细胞与神经新生的机制，相关研究成果在《Cell》旗下干细胞领域国际顶级期刊《Cell Stem Cell》杂志发表。
2、发现精神分裂症与抑郁症易感基因DISC1通过调控成年神经新生对认知行为及脑功能的影响机制。
上海交通大学Bio-X研究院、脑科学与技术研究中心李卫东实验室与美国北卡罗来纳大学教堂山分校（UNC）助理教授Juan Song实验室合作的关于“长程神经网络调控海马神经干细胞与神经新生”的研究于2017年11月2日以“封面文章”在《Cell》旗下干细胞领域国际顶级期刊《Cell Stem Cell》杂志发表，题为Long-range GABAergic inputs regulate neural stem cell quiescence and control adult hippocampal neurogenesis.
建立成年期神经异常和易感基因精神分裂症动物模型。成年后的海马齿状回(dentate gyrus, DG)新生神经元中特异性敲除这种DISC1基因，能刺激mTOR信号通路，使神经元过度兴奋，出现神经形态学缺陷。这一基因操作可以影响到约500个新生神经元，而仅仅这500个新生神经元的异常竟然导致了认知和情感出现明显障碍。MOST切片结果也同样显示成年后的DG区新生神经元中特异性敲除这种DISC1基因出现神经形态学缺陷。
