陆巍
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神经可塑性

陆巍,1993年及1996年先后获得南京医科大学学士及硕士学位,1999年毕业于上海医科大学获博士学位。1999至2004年先后于美国麻省理工学院生物系及McGovern 脑研究所、哈佛大学分子与细胞生物系开展博士后工作,2005年起先后受聘于南京医科大学和东南大学,2021年1月入职复旦大学脑科学转化研究院。主要研究方向为神经可塑性及学习记忆的机制、神经精神性疾病(帕金森氏病、强迫症等)的发病机制。获得国家杰出青年基金、国家“973”重大研究项目(子课题负责人)、国家自然科学基金(青年、面上、海外青年合作、重点项目)等项目资助。研究成果发表在EMBO Journal、Cell Reports、Neuron、Journal of Neuroscience 等国际期刊上。入选“国家百千万人才工程”,并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。现担任中国生理学会常务理事、中国神经科学会理事等。


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陆巍 国家杰出青年基金获得者

    神经系统的一个基本特征是其具有可塑性,这种可塑性可以发生在大脑的多个尺度与层面,其中最为熟知的可塑性发生在神经细胞连接的部位,即突触,表现为突触的形态、大小、数目或递质受体构成等改变,这些变化导致突触传递功效改变,称之为突触可塑性。神经可塑性参与了大脑众多的生理及病理功能。本课题组最希望阐明的是大脑在行使学习与记忆这个重要高级功能时神经可塑性的发生规律与机制,另一方面,神经精神疾病(如帕金森氏病、强迫症等)发生发展过程中,大脑在神经环路水平的神经可塑性产生何种异常?这种异常如何导致疾病的核心症状?这些也是目前本课题组的研究力求回答的科学问题。


    研究方向1:寻找记忆长期存储的分子与结构基础。

    人类获得的记忆信息如何能够实现长期稳定的存储?这是学习与记忆研究领域最具挑战性的科学问题。在分子层面,几乎所有的分子都会经历turnover,何种机制让记忆分子在turnover的情况下仍然实现记忆的持久与保真?在结构层面,记忆巩固过程中神经细胞之间及细胞群之间如何通过高度动态的精细化(refinement)过程,逐渐在突触、环路与网络水平形成稳定的、“合纵连横”的多层次结构,使其成为记忆长期稳定存储的物理基础?我们目前综合采用了包括生化、电生理、双光子影像、行为学等方法,在分子与细胞层面研究NMDA受体在突触后膜的转运机制,着重关注学习记忆或突触可塑性发生时新转运上膜的NMDA受体是否通过某种机制(如与CaMKII的相互作用)促进AMPA受体在膜上的稳定,进而对记忆的长期稳定发挥作用。在介观(细胞群)与宏观(网络)层面研究记忆巩固、储存与提取的环路结构与形成机制,对确定的记忆长期存储的关键细胞将进行单细胞测序,以寻找其特征性变化。另外,我们前期研究发现神经元胞体部位存在双向调控树突传入的独立细胞机制,下一步将继续深入研究其分子机制、生理及病理意义,包括其在记忆中作用。这些研究将有可能为治疗记忆异常相关疾病如老年痴呆、创伤性应激综合征等提供实验依据。


    研究方向2:解析神经精神性疾病(帕金森氏病、强迫症等)的发病机制,为临床转化提供指导。

    帕金森氏病是一类以运动迟缓和震颤为核心症状的神经退行性疾病。深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)作为该疾病发展后期的一种重要治疗手段而被广泛应用。然而,由于对其产生有效作用的机制不清楚,临床上刺激参数的优化缺乏依据,造成疗效个体差异大,有些病人的疗效不佳。因此,从根本上解决此问题唯有先阐明DBS发挥作用的机制,尤其是神经环路的机制。我们目前的研究特别关注帕金森氏病病程中在运动皮层-基底神经节-丘脑-运动皮层这个长程神经环路中出现的beta波段节律异常增高的现象,目标是回答这种异常beta节律最早出现在哪个脑区、其产生后如何扩布以及该节律形成的局部环路基础。另外,当多个脑区均出现这种异常节律后,这些脑区间常出现局部场电位的过度同步化现象。这种过度同步化现象是如何产生的?运动异常是否与这种过度同步化有关?这些均是目前我们正在尝试回答的科学问题。我们希望通过对这些关键问题的阐明,最终为优化DBS刺激策略提供科学指导。

    强迫症、自闭症等精神疾病的一个共同核心症状是重复刻板行为,在动物模型上表现为过多的自我理毛行为。目前课题组正在动物模型上尝试解析这种异常行为的神经环路基础。

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