9月6日出版的《自然—神經(jīng)科學》(Nature Neuroscience)發(fā)表了中科院生物物理所與香港理工大學“何士剛-賀菊方”視聽整合實驗室題為Change detection by thalamic reticular neurons的聯(lián)合成果,。
變化的事物常常會引起人的注意,，這是由于我們的大腦對于新鮮的刺激有一種特殊的偏向性，即偏離偏好(deviance preference）,。在丘腦網(wǎng)狀核（TRN）,這個被Francis Crick認為在注意過程中起著類似探照燈作用的腦區(qū),何士剛研究組和賀菊方研究組通過檢測其聽覺分區(qū)的活動,，發(fā)現(xiàn)TRN神經(jīng)細胞對重復聲音刺激的反應很快變?nèi)酢⑾?，但在聲音刺激頻率變化時,，卻能產(chǎn)生較強的反應。使丘腦網(wǎng)狀核失活,，在聽覺傳導通路的中繼核團－內(nèi)側(cè)膝狀體,，記錄到的神經(jīng)活動也應證了丘腦網(wǎng)狀核（TRN）在注意及其變化中的作用,。《自然中國》（Nature China）亮點推薦點評認為,，這項研究在解答偏離偏好機理方面獲得了重要進展,，也為未來進一步研究TRN神經(jīng)元提供了重要信息。
這一成果的取得得益于雙方長期深入的合作研究,。何士剛研究組主要在細胞水平研究視覺系統(tǒng),，賀菊方研究組主要研究聽覺系統(tǒng)，以及聽覺和視覺系統(tǒng)雙模態(tài)之間相互作用的問題,。自2005年始,，賀菊方教授就作為生物物理所的客座教授與何士剛研究員成立了“視聽覺聯(lián)合實驗室”開展合作研究。2008年通過評審成為中國科學院-裘搓（Croucher Foundation）視聽整合實驗室,。雙方從視覺,、聽覺整合方面入手，結(jié)合兩個實驗室的優(yōu)勢,，力爭從不同的角度在視聽覺方面的科研難題上做出突破,，這在神經(jīng)生物學和醫(yī)學等方面都具有重要的意義。合作期間,，雙方展開了形式多樣的聯(lián)合研究：何士剛研究員和賀菊方教授每年都保證有一定的時間在對方實驗室交流訪問,，共同制定研究計劃和實施研究；同時,，雙方將多名研究生派往對方的實驗室學習技術(shù),，參與科研工作；還通過召開聯(lián)合研討會,、以及遠程音頻研討會等形式交流實驗進展,，攻克實驗難關(guān)。如這篇論文的第一作者,，余雄杰是生物物理所的學生,，受何士剛和賀菊方聯(lián)合指導，在學期間多次去香港學習,，主要實驗在生物物理所的聯(lián)合實驗室完成,。
合作研究開展至今，雙方已經(jīng)圍繞“丘腦水平的視聽整合”,，“利用‘電子蝙蝠耳’學習以聽覺代替視覺的神經(jīng)機制”,，“聯(lián)合丘腦可調(diào)制聽覺皮層的聽反應”等開展了多項合作課題的研究。這些項目得到了國家自然科學基金委海外及港澳學者合作研究基金,、中國科學院對外合作重點項目以及裘搓基金會,、香港研究資助局、香港理工大學的支持,。
何士剛-賀菊方視聽整合實驗室強強聯(lián)合,，產(chǎn)出了重要創(chuàng)新成果,，成為學科交叉、團隊合作的成功范例,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Nature Neuroscience 12, 1165 - 1170 (2009) 16 August 2009 | doi:10.1038/nn.2373
Change detection by thalamic reticular neurons
Xiong-Jie Yu1,2, Xin-Xiu Xu1, Shigang He1 & Jufang He1,2
The thalamic reticular nucleus (TRN) is thought to function in the attentional searchlight. We analyzed the detection of deviant acoustic stimuli by TRN neurons and the consequences of deviance detection on the TRN target, the medial geniculate body (MGB) of the rat. TRN neurons responded more strongly to pure-tone stimuli presented as deviant stimuli (low appearance probability) than those presented as standard stimuli (high probability) (deviance-detection index = 0.321). MGB neurons also showed deviance detection in this procedure, albeit to a smaller extent (deviance-detection index = 0.154). TRN neuron deviance detection either enhanced (14 neurons) or suppressed (27 neurons) MGB neuronal responses to a probe stimulus. Both effects were neutralized by inactivation of the auditory TRN. Deviance modulation effects were cross-modal. Deviance detection probably causes TRN neurons to transiently deactivate surrounding TRN neurons in response to a fresh stimulus, altering auditory thalamus responses and inducing attention shift.
1 CAS-Hong Kong Joint Research Laboratory for Visuo-Auditory Integration, Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
2 Laboratory of Applied Neuroscience, Department of Rehabilitation Sciences, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong.
