灵长类体温调节及体温保护机制

2022年12月5日，戴辑副研究员和王虹研究员团队在The Innovation期刊在线发表题为Primate Preoptic Neurons Drive Hypothermia and Cold Defense的研究论文。

戴辑/王虹课题组合作，首次在非人灵长类上实现了基于中枢神经调控的稳定体温调节。该研究利用化学遗传学手段，通过操控下丘脑兴奋性神经元，首次实现了灵长类动物的可靠体温调节。该研究还探索了灵长类体温调节中枢的功能以及神经网络连接，绘制了体温降低过程中全脑特异激活的神经网络，以及灵长类对抗失温的体温保护机制，为潜在的临床转化和空间应用提供理论和实验支撑。

皮层发育过程中调控神经元迁移的细胞骨架机制

2022年12月5日，陈宇研究员和陈岳文副研究员团队在Journal of Neuroscience期刊在线发表题为Coronin 2B Regulates Neuronal Migration via Rac1-Dependent Multipolar–Bipolar Transition的研究论文。

团队研究发现，Coronin 2B调控皮层发育过程中神经元迁移的关键分子机理。Coronin 2B缺陷会导致活性Rac1分布紊乱，从而造成神经元无法完成从多极性到双极性的转换，继而引发神经迁移障碍以及更容易被药物诱导成癫痫。与临床医院合作，研究团队还发现了多名携带coronin 2B突变的癫痫性脑疾病患者。本研究为理解皮层发育过程中神经元迁移的发生机制提供重要依据，也为与皮层发育紊乱相关的癫痫性脑病的发生机制提供新的视角。

可用于体外三维神经网络构建和光遗传解析的新型水凝胶支架

2022年12月12日，鲁艺研究员和王立平研究员团队在Acta Biomaterialia期刊在线发表题为Three-dimensional highly porous hydrogel scaffold for neural circuit dissection and modulation的研究论文。

鲁艺/王立平课题组合作在基于聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯醇（PVA）和聚乙二醇（PEG）的水凝胶支架上实现了小鼠海马原代神经元的长期培养，以及体外三维神经网络的构建和长期培养，随后，研究人员利用慢病毒载体，将光敏感蛋白表达在了体外培养的神经细胞上，并通过光电极阵列实现了对目标神经元的光遗传激活和电生理记录，以此为基础，研究人员利用钾离子通道阻断剂4-AP，在体外培养的转基因小鼠（Vgat-ChR2 transgenic mice）海马原代神经细胞网络中成功诱导出了癫痫样波，并通过光遗传激活中间神经元，实现了对癫痫样波的精准抑制。

初步揭示慢性压力应激下，含糖饮料缓解焦虑情绪但诱导暴饮暴食的小鼠神经细胞机制

2022年12月30日，屠洁研究员团队在International Journal of Molecular Sciences期刊在线发表题为Sugar beverage habitation relieves chronic stress-induced anxiety-like behavior but elicits compulsive eating phenotype via vLS GAD2 neurons的研究论文。

课题组研究发现在慢性温和不可预测的应激下，小鼠具有更高的焦虑水平，这种焦虑样行为可以被糖水缓解。但是长期的高糖溶液摄入引起小鼠暴食，并伴有总卡路里摄入和体重增加。更进一步研究发现暴食小鼠外侧隔核腹侧部 (Ventral part of the Lateral Septum, vLS)异常激活，激活vLS 脑区的 GABA能神经元后，小鼠不仅产生了强迫性进食，而且在应激后焦虑水平更高。本研究解析了焦虑合并饮食障碍的一个潜在干预靶点：vLS内的一类 GABA 能神经元，为研究负性情绪与进食障碍之间的关系及神经细胞机制提供了科学证据。

构建阿尔茨海默症小鼠模型的肠道菌群动态网络

2023年2月1日，陈宇研究员团队在Gut Microbes期刊在线发表题为Dynamic network modeling of gut microbiota during Alzheimer's disease progression in mice的研究论文。

课题组研究构建一种基于复杂网络的建模方法来评估肠道菌群的拓扑特征，并推断菌群干预的窗口期和靶向菌。研究团队跟踪了阿尔茨海默症模型小鼠在不同发展阶段的肠道菌群变化，揭示了肠道菌群干预的最佳时间窗口以及潜在可用于干预的关键菌群。本研究从肠道微生态系统的角度，建立了一种基于复杂网络的建模方法，为阿尔茨海默症的干预提供新策略。

调控睡眠的细胞亚型的时空特异性

2023年2月1日，刘畅研究员团队在Journal of Neuroscience 期刊在线发表题为Subtype-specific roles of ellipsoid body ring neurons in sleep regulation in Drosophila的研究论文，该论文被杂志推选为2023年2月第一期的封面和精选文章（Cover/Featured Article）。

课题组在合作研究中发现果蝇中央脑椭球体中不同环状神经元亚型在调控睡眠总量、睡眠结构和睡眠稳态中存在细胞类型特异性，且表现为时空特异性协同作用方式。利用热遗传工具dTrpA1，激活不同类型的椭球体环状神经元，同时记录果蝇的睡眠行为表征。该研究系统研究了椭球体环状神经元对睡眠总量、睡眠结构和睡眠稳态的调控特征，以及激活时对睡眠压力和/或深度的影响等，这些发现为理解特定脑区在睡眠调控中的编码特征提供了重要基础。

伏隔核不同亚区的奖赏信息处理功能

2023年2月6日，朱英杰研究员团队在Cell Reports期刊在线发表题为Distinct reward processing by subregions of the nucleus accumbens的研究论文。

课题组研究发现，伏隔核的内外侧核亚区中的神经元在动机行为中扮演着相反的角色，它们对奖赏刺激的反应、接受输入的大脑区域以及转录谱均有所不同。外侧伏隔核亚区被奖赏激活，而内侧则被抑制。同时鉴定出了对应亚区的标志性基因。该研究提供了对伏隔核功能更全面的理解，并将有助于未来开发治疗奖赏相关疾病（如药物成瘾和抑郁症）的新型治疗策略。

高焦虑导致一般性注意抑制功能损伤

2023年2月7日，黄艳副研究员团队在Cerebral Cortex期刊在线发表题为General deficits of attentional inhibition in high trait anxiety: ERP evidence的研究论文。

课题组利用高时间分辨率脑电技术结合特定设计的视觉搜索范式揭示了焦虑相关的注意损伤机制。研究发现个体的特质焦虑水平越高，注意抑制能力越差，同时对目标的注意选择也越晚。长期以来研究者认为高焦虑伴随着注意的负性情绪偏向。本研究为焦虑相关的认知损伤提供了新的神经证据，即高特质焦虑损害个体的一般性注意功能。这一发现将有助于理解焦虑的潜在发病机制，为其早期鉴定和干预策略提供新的研究思路。

尼古丁增强NAMPT活性再平衡雄性衰老小鼠的NAD+内稳态并延缓机体衰老

2023年2月17日，李翔研究员团队在Nature Communications 期刊在线发表题为Nicotine rebalances NAD+ homeostasis and improves aging-related symptoms in male mice by enhancing NAMPT activity的研究论文。

课题组在抗衰老领域取得新进展，发现，尼古丁能显著增强各组织NAD+补救合成途径限速酶NAMPT的活性，恢复NAD+内稳态，改善认知记忆功和糖代谢紊乱，延缓端粒缩短等一系列衰老特征。团队的这一工作揭示了尼古丁改善代谢和延缓衰老的作用机制，为拓展尼古丁的应用以及为抗衰老研究提供新的理论基础和思路。

单个基底前脑胆碱能神经元同时支配嗅球中的投射神经元和中间神经元

2023年2月26日，徐富强研究员和刘青副研究员团队在International Journal of Molecular Sciences期刊在线发表题为Organizational Principles of the Centrifugal Projections to the Olfactory Bulb的研究论文。

团队研究发现，嗅觉系统的第一级中继站-嗅球（olfactory bulb, OB）中兴奋性投射神经元（僧帽/丛状细胞）和抑制性中间神经元（颗粒细胞）接受全脑范围输入存在异同点，并进一步发现同一个基底前脑胆碱能神经元与上述两类神经元都形成突触连接。本研究发现了基底前脑胆碱能神经元对OB中信息协调处理具有重要作用。为嗅觉图谱的绘制提供了新的实验依据。

阿片受体调控丘脑室旁核神经元放电和突触传递

2023年3月10日，朱英杰研究员团队在Journal of Neuroscience期刊在线发表题为Opioid Receptors Modulate Firing and Synaptic Transmission in the Paraventricular Nucleus of the Thalamus的研究论文。

课题组最新研究表明，阿片受体可以调控丘脑室旁核（PVT）神经元的动作电位发放和GABA能抑制性突触输入。未定带脑区（ZI）提供抑制性的GABA能输入给PVT神经元，这条神经通路受到κ型阿片受体的调控，并且在长期使用吗啡后引起阿片受体的内吞和脱敏。该研究为阿片类药物依赖的治疗提供了新的方向。

一个循环作用的神经序列调控片段化的摄食行为模式

2023年3月15日，王立平研究员团队在Neuron 期刊在线发表题为An iterative neural processing sequence orchestrates feeding的研究论文。

课题组研究建立了模拟自然条件的摄食行为范式和人工智能辅助的行为识别算法，将摄食过程中复杂的自发行为总结为“摄食-探索环境”交替出现的片段化行为模式。研究发现ARC-AGRP神经元通过限制与摄食无关的行为使得摄食相关动机占据主导地位，为摄食的发起做好准备，LH-GABA神经元介导了摄食行为的发起，DR-GABA神经元参与摄食行为的维持。这项研究为本能行为及其神经调控机制的研究提供了新的思路和方法，也为摄食障碍相关疾病的研究提供了新的视角。

猕猴杏仁核及邻近区域对视听感觉的神经整合

2023年3月15日，戴辑副研究员团队在Neuroscience Bulletin 期刊在线发表题为Neural Integration of Audiovisual Sensory Inputs in Macaque Amygdala and Adjacent Regions的研究论文。该论文被采用为2023年第12期封面文章。

课题组研究揭示了猕猴杏仁核及其周边脑区神经元对视觉和听觉信息进行神经整合的特点。该研究从不同的角度探讨了杏仁核及其邻近区域在整合视听感官输入方面的功能，强调了视觉输入在视听整合中的主导地位，细致划分了功能不同的神经元类别，也充分展示了机器学习这类数据驱动的分析方法在神经电生理数据分析中的优势。该研究把参与多感觉整合的脑区从皮层拓展到了杏仁核及其邻近区域，从而为揭示灵长类大脑多感觉整合的神经机制提供了新的线索。

跨物种验证了血浆MDEV-VDBP水平可做为抑郁症诊断重要的生物标志物之一

2023年4月10日，孟志强课题组与东南大学/深圳理工大学（筹）张志珺教授课题组合作在Genes & Diseases期刊在线发表了题为Vitamin D-binding protein in plasma microglia-derived extracellular vesicles as a potential biomarker for major depressive disorder的研究论文。

孟志强/张志珺课题组合作，首次通过对小鼠抑郁模型、猕猴抑郁模型以及重度抑郁症患者的研究，跨物种证实了血浆小胶质细胞来源细胞外囊泡中维生素D结合蛋白（MDEV-VDBP）的降低与抑郁样行为显著相关，并且验证了血浆MDEV-VDBP水平与中枢VDBP水平的一致性和相关性，具备抑郁症诊断生物标志物潜能。

穹窿下器官双向调节甲状旁腺激素分泌及骨密度

2023年4月20日，杨帆研究员团队在Neuron期刊在线发表题为Bidirectional Control of Parathyroid Hormone and Bone Mass by Subfornical Organ的研究论文。

课题组研究发现大脑中穹窿下器官（SFO)神经元可以感受外周来源的甲状旁腺激素（PTH)浓度，并分别通过兴奋性及抑制性神经元投射到下游下丘脑室旁核(PVN)调节血液中PTH浓度。通过这一神经通路，中枢神经系统可以对机体骨代谢进行进一步调节。本研究发现了中枢神经系统的感受外周机体内分泌系统活动并参与外周机体体液调节的新方式，并进一步体现了中枢神经系统对整合机体活动的重要作用。

利用精细自发行为图谱建立了小鼠抑郁状态的“AI行为大数据预测”

2023年5月25日，曾渝婷副研究员和王立平研究员团队在Translational Psychiatry期刊在线发表题为Systematic evaluation of a predator stress model of depression in mice using a hierarchical 3D-motion learning framework的研究论文。

团队研究发现，经历不同的恐惧压力应激后，小鼠表现出的多种自发行为存在共性和异质性的改变，根据鉴定出的异质性改变能够较好地对压力应激源进行溯源。该研究创新性地利用精细自发行为图谱建立了小鼠抑郁状态的“AI行为大数据预测”模型。这一发现证明基于机器学习的行为分析，具有在抑郁障碍的个性化治疗中提供病因分析结果和预测的潜力，有望应用于本能行为异常相关的精神疾病机制研究、临床前动物模型评价和药物筛选。

新型Dravet综合症大鼠模型重现临床表型

2023年6月8日，王虹研究员和Robert Naumann研究员团队在Neurobiology of Disease期刊在线发表题为A novel rat model of Dravet syndrome recapitulates clinical hallmarks的研究论文。

团队通过输卵管电转技术递送CRISPR-Cas9编辑器至配子，构建了Scn1a基因突变大鼠。通过深入表型分析，确认该转基因大鼠模型，高度模拟Dravet综合症患者SCN1A基因单倍体计量不足、首发热惊厥以及自发癫痫发作等临床表型，同时记录分析癫痫脑电特征中低频脑电升高现象，为开发Dravet综合症药物、基因治疗方法，提供了可靠的临床前动物模型。

用于操控皮层投射神经元的新型逆向示踪AAV载体

2023年7月11日，路中华研究员和戴辑副研究员团队在Neuroscience Bulletin期刊在线发表题为A Novel Retrograde AAV Variant for Functional Manipulation of Cortical Projection Neurons in Mice and Monkeys的研究论文。

课题组联合报道了一种用于操控皮层投射神经元的新型逆向示踪AAV载体，AAV-DJ8R。该载体在小鼠和猕猴纹状体注射后可有效标记皮层投射神经元。光遗传实验证实通过该载体可介导小鼠运动皮层中视蛋白的表达，并诱导了强烈的行为改变。此外，通过该载体将病毒递送到猕猴壳核后，光遗传刺激运动皮层可显著增加神经元的放电。该工作为研究啮齿类动物和非人灵长类皮层投射神经元的功能提供了一种高效的逆行示踪工具。

新型网际互穿导电水凝胶神经电极界面

2023年8月17日，鲁艺研究员团队在ACS Applied Materials & Interfaces期刊在线发表题为Conducting Polymer-Hydrogel Interpenetrating Networks for Improving the Electrode-Neural Interface的研究论文。

课题组研发了一种具有网际互穿结构的导电聚合物-水凝胶界面，显著提升了神经电极的长期稳定性和有效性，为自由活动动物的神经环路功能解析提供了重要的工具。研究团队首先制备了聚苯乙烯磺酸/聚乙烯醇（PSS/PVA）水凝胶膜，并在微电极阵列表面形成预涂层（pre-coating），形成一种富含对离子的三维网络水凝胶支架。随后，将3，4-乙烯二氧噻吩（EDOT）单体在PSS/PVA支架中进行电聚合，形成具有三维网际互穿结构的的PEDOT/PSS/PVA 导电聚合物-水凝胶电极界面。该界面能显著提升电生理信号的长期稳定性，并且将其与光遗传技术结合，在自由活动小鼠上实现了神经精准调控下的电生理记录，为神经环路的功能研究提供了有力的工具。

为从整体观的思路认识“大脑工作原理、精神疾病发生机制乃至其干预策略”提供新视角

2023年9月20日，曾渝婷副研究员和王立平研究员团队在Nature Reviews Neuroscience期刊在线发表题为Defensive responses: behaviour, the brain and the body的综述。

曾渝婷和王立平课题组描述了生物体在面对感染状态、营养缺乏与生殖繁衍需求的驱动下，各种外周的信号如何塑造与调节本能防御行为的输出，包含：细胞炎症因子、消化道激素、肠道微生物、性激素等。通过这个回顾讨论，作者强调大脑和外周之间的相互联系网络，以阐明防御行为的调控、焦虑与恐惧相关精神疾病的发生机制，也为未来研究系统考察行为的生理机制提供了基本框架。该综述的未来展望中也提到，系统研究大脑-外周对防御行为的调控机制，能为我们理解机体健康维持提供新视角，也为认识恐惧相关精神疾病的发生带来革命性意义。

神经环路靶向调控技术干预帕金森氏病运动表型研究

2023年11月2日，路中华研究员、戴辑副研究员和鲍进研究员团队在Cell 期刊在线发表题为Circuit-specific gene therapy reverses core symptoms in a primate Parkinson’s disease model的研究论文。

团队合作开发了一种基于逆向腺相关病毒的帕金森病靶向治疗策略，实现了对疾病累及的基底节直接通路的精准靶向干预。该策略包括高效逆向标记D1中棘神经元的全新AAV衣壳AAV8R12，驱动目标基因在中棘神经元广泛表达的全新启动子G88P2/3/7，并选用了与全身系统给药相匹配的化学遗传学元件rM3Ds。上述组件构成的神经调控体系不仅能在小鼠脑中，还能在猕猴脑中靶向激活D1中棘神经元/基底节直接通路。进一步的动物实验发现，这一靶向治疗策略在非人灵长类帕金森氏病模型中高效逆转了运动相关的疾病表型。

癫痫病灶脑区精准识别的无监督人工智能方法

2023年11月7日，詹阳研究员团队在NeuroImage期刊在线发表题为Identification of epileptic networks with graph convolutional network incorporating oscillatory activities and evoked synaptic responses的研究论文。

课题组提出了一种基于图卷积的无监督双流模型，用以预测癫痫患者致痫灶。这一研究相比于传统的机器学习模型来说，最大的特点是能够基于单个患者的颅内脑电数据，无监督自适应地判定患者致痫灶。该研究利用先进的神经科学技术和深度学习算法，成功开发出一种新型的癫痫定位方法，为难治性癫痫患者提供了一种更为精准和个性化的治疗方案。

利用掺杂诱导的体内组装神经界面实现局部和全身性免疫调节

2023年11月30日，都展宏副研究员团队在PNAS期刊在线发表题为Doping-induced assembly interface for noninvasive in vivo local and systemic immunomodulation的研究论文。

课题组发现在神经末梢原位组装的电极界面，可以高效调节局部免疫活性，促进神经受损小鼠感觉和运动神经功能恢复，同时在自由活动小鼠中激活迷走-肾上腺轴，释放儿茶酚胺类神经递质，可以更好地抑制全身性细胞因子风暴。该研究开发了一种体内原位组装、组织适应性电极，电极使用复合掺杂剂、导电高分子、稳定剂和MXene催化剂功能的单组分鸡尾酒纳米片溶胶。该液体可通过喷射注射器送达指定神经末梢。这一策略具体针对弥散的神经亚结构，加强局部和全身免疫调节，为自适应动态神经界面的发展铺平了道路。

压后皮层自我中心编码的细胞与亚细胞机制

2023年12月14日，王成研究员团队在Neuron期刊在线发表题为Egocentric processing of items in spines, dendrites, and somas in the retrosplenial cortex的研究论文。

课题组发现在大脑的压后皮层脑区含有自我中心神经元。它们不仅在神经元的突触层次的信息传递过程中呈现功能聚类，还能够在不同的场景中募集独立的神经元群体，在大脑处理高级空间信息的过程中发挥重要作用。该研究对理解生物体如何编码处理空间信息，构建抽象的空间感知有重要启发，有望为人工智能领域类脑智能算法的设计和研究带来新思路。