公示内容 项目名称:视觉信息处理和行为发生的神经机制 项目简介 该项目属于神经科学领域,项目致力于在全脑尺度上,从突触-神经元神经 环路-行为等多层面上,运用自创的研究体系,探索视觉信号在相关各级脑区处 理以及行为产生的原理,揭示了视觉信号处理的两个新机制,阐明了视觉信号调 节听觉功能的—个跨膜态神经环路,发现了两个重要视觉行为的神经环路,提岀 了视觉信息处理和行为发生的Bi- Pathway Brain Function新假说,研究成果处 于国际领先地位。项目在神经科学国际顶级刊物发表的5篇论文他引296次, 单篇引用最高为215次,系列原创性发现如下 1、发现视网膜视觉信号处理的功能可塑性 视网膜是视觉信号处理的第一站,长期以来,其信号处理被认为是相对稳定 的,没有可塑性。我们首次发现,视网膜的突触传递具有神经活动依赖的长时程 可塑性,从而动态调节视觉信号的处理( Neuron,2012a),修正了传统的观点。 成果入选2012年度中国科学十大进展的30条候选进展 2、发现视觉信号在视觉中枢受到小胶质细胞的稳态调节 视觉信号传递到视觉中枢,进行进一步的处理。我们首次发现,视觉中枢神 经元的视觉信号受到大脑中免疫细胞-小胶质细胞的稳态调节,揭示了一种新的 视觉信号的调控方式( Developmental Cel2012)。成果被同期期刊和Ce期
公示内容 项目名称：视觉信息处理和行为发生的神经机制 项目简介 该项目属于神经科学领域，项目致力于在全脑尺度上，从突触-神经元-神经 环路-行为等多层面上，运用自创的研究体系，探索视觉信号在相关各级脑区处 理以及行为产生的原理，揭示了视觉信号处理的两个新机制，阐明了视觉信号调 节听觉功能的一个跨膜态神经环路，发现了两个重要视觉行为的神经环路，提出 了视觉信息处理和行为发生的 Bi-Pathway Brain Function 新假说，研究成果处 于国际领先地位。项目在神经科学国际顶级刊物发表的 5 篇论文他引 296 次， 单篇引用最高为 215 次，系列原创性发现如下： 1、发现视网膜视觉信号处理的功能可塑性 视网膜是视觉信号处理的第一站，长期以来，其信号处理被认为是相对稳定 的，没有可塑性。我们首次发现，视网膜的突触传递具有神经活动依赖的长时程 可塑性，从而动态调节视觉信号的处理（Neuron, 2012a），修正了传统的观点。 成果入选 2012 年度中国科学十大进展的 30 条候选进展。 2、发现视觉信号在视觉中枢受到小胶质细胞的稳态调节 视觉信号传递到视觉中枢，进行进一步的处理。我们首次发现，视觉中枢神 经元的视觉信号受到大脑中免疫细胞-小胶质细胞的稳态调节，揭示了一种新的 视觉信号的调控方式（Developmental Cell, 2012）。成果被同期期刊和Cell期
刊 Leading Edge点评,被 Neuron期刊评为领域近年来最具有影响力的工作,被 评价为揭开小胶质细胞生理功能的开创性工作 3、阐明视觉信号对听觉-运动通路功能的跨模态调节机制 在大脑中,视觉信号与其他感觉信号的跨膜态整合,是动物感知复杂环境的 重要基础。我们发现,视觉信号通过激活下丘脑多巴胺神经元,从而调节听觉通 路的信号编码和听觉行为的发生( Neuron,2012b),首次阐明了视觉到听觉跨 模态信号整合的神经环路机制。与成果1合并入选2012年度中国科学十大进展的 30条候选进展 4、阐明视觉信号-运动命令转换和视觉适应性行为发生的神经环路机制 自然情况下,动物需要根据视觉环境的变化产生适应性的行为。我们发现, 下丘脑多巴胺神经元和后脑抑制性神经元组成的功能元件编码视觉信号的生态 意义,并通过门控经典视觉通路的信号传递,来控制视觉信号向运动命令的转换 和后续行为的发生( Neuron,2016),从全脑尺度上首次阐明了视觉诱发适应性 行为的神经环路机制。工作在 Neuron期刊以亮点论文发表。 5、发现介导亮偏好行为的不对称性神经环路 亮或暗偏好行为是动物的基本功能,与情绪密切相关。我们发现,与情绪控 制相关的神经核团-缰核,其大脑的左侧核团通过接受双侧丘脑输入,在亮偏好 行为中起枢纽作用( Neuron,2017),揭示了脊椎动物一个全新的从视觉到情绪 系统的、介导亮偏好行为的神经环路机制。工作在 Neuron期刊以亮点论文发 表
刊Leading Edge点评，被Neuron期刊评为领域近年来最具有影响力的工作，被 评价为揭开小胶质细胞生理功能的开创性工作。 3、阐明视觉信号对听觉-运动通路功能的跨模态调节机制 在大脑中，视觉信号与其他感觉信号的跨膜态整合，是动物感知复杂环境的 重要基础。我们发现，视觉信号通过激活下丘脑多巴胺神经元，从而调节听觉通 路的信号编码和听觉行为的发生（Neuron, 2012b），首次阐明了视觉到听觉跨 模态信号整合的神经环路机制。与成果1合并入选2012年度中国科学十大进展的 30条候选进展。 4、阐明视觉信号-运动命令转换和视觉适应性行为发生的神经环路机制 自然情况下，动物需要根据视觉环境的变化产生适应性的行为。我们发现， 下丘脑多巴胺神经元和后脑抑制性神经元组成的功能元件，编码视觉信号的生态 意义，并通过门控经典视觉通路的信号传递，来控制视觉信号向运动命令的转换 和后续行为的发生（Neuron, 2016），从全脑尺度上首次阐明了视觉诱发适应性 行为的神经环路机制。工作在 Neuron 期刊以亮点论文发表。 5、发现介导亮偏好行为的不对称性神经环路 亮或暗偏好行为是动物的基本功能，与情绪密切相关。我们发现，与情绪控 制相关的神经核团-缰核，其大脑的左侧核团通过接受双侧丘脑输入，在亮偏好 行为中起枢纽作用（Neuron, 2017），揭示了脊椎动物一个全新的从视觉到情绪 系统的、介导亮偏好行为的神经环路机制。工作在 Neuron 期刊以亮点论文发 表
代表性论文专著目录 1. Zhang, B.B.#, Yao, Y.Y.#, Zhang, H.F., Kawakami, K, and Du, J.L. *(2017). Left habenula mediates light-preference behavior in zebrafish via an asymmetrical visual pathway Neuron 93 (4 914-928 2. Yao, Y.Y. # Li, X.Q.#, Zhang, B B #, Yin, C, Liu, Y F, Chen, WY, Zeng, S.Q., and du J. L.(2016). Visual cue-specific dopaminergic control of visuomotor transformation and behavioral selection. Neuron 89 (3 ) 598-612 3. Li, Y, Du, X F, Liu, C.S., Wen, Z L, and Du, J.L*(2012). Reciprocal regulation between resting microglial dynamics and neuronal activity in vivo Developmental Cell 23, 1189-1202 4. Mu, Y, Li, X.Q. Zhang, B, Du, J.L. *(2012). Visual input modulates audiomotor function via hypothalamic dopaminergic neurons through a cooperative mechanism Neuron 75. 688-699 5. Wei, H P, Yao, Y.Y., Zhang, R W, Zhao, X.F., Du, J. L *(2012). Activity-induced long-term potentiation of excitatory synapses in developing zebrafish retina in vivo Neuron 75. 479-489 主要完成单位:中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 主要完成人:杜久林、穆宇、李莹、姚园园、张白冰 提名者:中国科学院上海分院 提名等级:一等奖
代表性论文专著目录 1. Zhang, B.B.#, Yao, Y.Y.#, Zhang, H.F., Kawakami, K., and Du, J.L.* (2017). Left habenula mediates light‐preference behavior in zebrafish via an asymmetrical visual pathway. Neuron 93(4): 914‐928. 2. Yao, Y.Y.#, Li, X.Q.#, Zhang, B.B.#, Yin, C., Liu, Y.F., Chen, W.Y., Zeng, S.Q., and Du, J.L.* (2016). Visual cue‐specific dopaminergic control of visuomotor transformation and behavioral selection. Neuron 89(3): 598‐612. 3. Li, Y.,# Du, X.F.,# Liu, C.S., Wen, Z.L., and Du, J.L.* (2012). Reciprocal regulation between resting microglial dynamics and neuronal activity in vivo. Developmental Cell 23, 1189‐1202. 4. Mu, Y.,# Li, X.Q.,# Zhang, B., Du, J.L.* (2012). Visual input modulates audiomotor function via hypothalamic dopaminergic neurons through a cooperative mechanism. Neuron 75, 688‐699. 5. Wei, H.P., Yao, Y.Y., Zhang, R.W., Zhao, X.F., Du, J.L.* (2012). Activity‐induced long‐term potentiation of excitatory synapses in developing zebrafish retina in vivo. Neuron 75, 479‐489. 主要完成单位：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 主要完成人：杜久林、穆宇、李莹、姚园园、张白冰 提名者：中国科学院上海分院 提名等级：一等奖