研究方向

主要研究方向及内容:

1、神经突触结构与功能的物理解析

神经突触联结是脑环路系统的基本信息处理单元。我们利用前沿超微成像技术以纳米分辨率解析神经环路中突触联结的分子组织构架,并结合电生理学与生物光子学等方法探索相应功能的生物物理机制,揭示峰时依赖的突触可塑性(STDP)等突触可塑性的规则,长期目标是在此基础上刻画实现基本脑功能的神经线路图,为设计下一代类脑计算装置提供依据。

2、学习记忆与相关疾病的环路机制

神经环路中突触的可塑性变化与网络电活动相互作用,形成复杂的动态系统。我们利用膜片钳、多电极记录、高速荧光成像等手段,在离体培养的神经元模型体系探索神经网络的回响活动等基本动力学特性,并结合行为药理学、免疫组织化学、病毒示踪、以及光-化学遗传学操作等方法,在整体动物中研究学习记忆行为与相关神经精神疾病的脑环路基础。

3、前沿显微成像技术

通过多学科交叉合作,我们特别关注解析神经突触与环路结构功能的有效技术与方法,重点发展与应用高分辨光学成像、冷冻电镜成像(CryoEM)、光电关联成像等不同尺度的显微成像技术,并合作开发相应的荧光与靶向分子探针。