为什么我们能够感受到快乐、爱、恐惧、愤怒和焦虑?情感和理性在大脑中怎样相互影响和交锋?各种各样的情感不仅使我们的生活充满色彩,而且也深刻地影响着我们的行为和抉择。同时作为社会动物,我们的情绪和健康又受到多种社会行为的调节。我们课题组致力于研究情感与社会行为的神经基础和可塑性机制。我们将利用最前沿的电生理、光遗传学、细胞和分子生物学等多层面研究手段,应用离体脑片和整体动物模型对情感相关的神经环路进行进行细胞和环路水平的研究。课题组目前的研究方向包括:
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正常情绪的神经编码机制在近一个世纪神经生物学在感觉系统的神经编码问题上已经取得了巨大进展。然而,内在的情绪在大脑中怎样被表征、被编码的问题仍远未解决。在前人工作基础上,我们在同一个动物脑中利用神经元活性标记分子c-fos同时标记两种不同的情绪环路,比如由吗啡注射所激活的快感与足部电击所活化的负面情绪的神经环路。利用这一双标记技术我们在大脑的不同脑区观察到多种独特的表征形式,为后续的功能研究提供了重要线索,也使在单细胞层面和全脑范围同时考察两种不同刺激在同一动物脑中的编码模式成为可能。
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异常情绪(如抑郁症)的神经环路及分子机理抑郁症影响着千万人的心理和生理健康。世界卫生组织的调查表明:2020年,抑郁症将成为继心脏病之后影响世界人民健康的第二大症患。在全世界范围内至少有10%的人口受到过抑郁症不同程度的困扰。我们的课题关注和负面情绪密切相关的大脑核团-缰核。通过高通量定量蛋白质组学的方法,我们已系统筛选出在抑郁动物的缰核中有异常表达的基因。在此基础上, 我们将结合药理学, 脑区定点的基因操作进行在体研究,验证候选基因在抑郁行为中的作用。
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社会竞争的神经环路机制社会竞争和等级行为是具有社会性动物群体中几乎最基本的行为范式。它利于群体的稳定性,并且根据等级位置对个体的多项生理指标和健康状态有显著的影响。关于社会竞争调节的神经环路机制所知甚少。我们前期的工作表明在大脑内侧前额叶皮层增强神经元的活性可以增加动物的社会竞争;反之,降低该脑区神经元活性会导致竞争行为的减少。这些证据强烈提示了该脑区所调控的性格特质对于社会竞争和社会地位决定具有重要作用。我们正在利用光遗传学来近一步解析内侧前额叶皮层上下游参与社会地位调控的神经环路。