精密测量院拥有两个国家重点实验室,一个国家大型科学仪器中心,一个国家台站网等4个国家级平台,各类省部级重点平台基地20余个。 现有职工600余人,其中院士4人、杰青13人,各类国家、科学院、省部级人才占比60%以上。2017年至今,在精密测量领域承担了数十项重大重点项目,其中,国家战略先导专项(2.5亿元)1项、重点研发计划12项、各类重大仪器研制专项10余项。精密探测技术和仪器已成为精密测量院满足国家需求和社会经济发展的优势领域方向。 精密...
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(以下简称精密测量院)是由中国科学院武汉物理与数学研究所(始建于1958年)、中国科学院测量与地球物理研究所(始建于1957年)融合组建而成,是湖北省首个中国科学院创新研究院。 回望来时路,峥嵘六十载。在方俊、王天眷、张承修、李钧、李国平、丁夏畦、许厚泽、叶朝辉等老一辈科学家的带领下,精密测量院历经几代科技工作者的辛勤努力和开拓创新,解决了一系列事关国家全局的重大科...
精密测量院立足精密测量科学与技术创新,面向国家的重大战略需求,发挥多学科交叉优势,开展原子频标与精密测量物理、大地测量和地球物理、综合定位导航授时、脑科学与重大疾病以及多学科交叉的数学计算等研究,促进以原子频标、原子干涉、核磁共振、重力测量、地震探测等精密测量技术为核心的学科发展,形成精密原子、精密分子、精密地球三...
近日,精密测量院徐富强与李琴研究团队报道了海马星形胶质细胞尼古丁型胆碱能信号通路在时间关联记忆(trace association memory, TFC)形成中的重要生理作用,揭示了TFC形成的新的调控机制。相关研究工作近日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上。
每天都在发生的情节记忆(episodic memory)通常涉及时间、空间和情景等要素。将经历的事件与时间联系起来的能力(即TFC的形成)有助于指导动物行为,使其做出正确的预测和抉择,对动物生存来说至关重要。此外,一些重大的神经疾病如阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD)和注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)通常伴随特异性TFC损伤,而对此目前仍无有效的治疗策略。因此,对TFC神经机制的研究一方面有助于解开大脑如何编码和储存记忆这个未解之谜,另一方面能为上述疾病的病理基础和治疗提供新的见解和潜在的治疗靶点。
研究发现,大脑海马体存在可以标记或编码时间流动的细胞(time cell, 时间细胞)。这些细胞会跟随事件的时间顺序而连续激活,以联接时间上分离的连续事件。位于大脑基底前脑的胆碱能神经元在连续的两个关联事件的时间间隔期间呈持续激活状态,抑制其活动或其在海马的信号传递则分别能损伤TFC的细胞表征和行为学表现。在此背景下,一个重要的问题是海马如何感知乙酰胆碱并调控时间关联性记忆形成?除了神经元,海马体还存在数目众多的星形胶质细胞。众所周知,星形胶质细胞具有平衡、代谢及支持等类似管家的功能。然而,近年来的研究表明星形胶质细胞能够通过其自身精准的Ca2+活动破译神经信号,继而通过释放各种胶质递质反转过来影响神经元活动,以主动的方式参与对突触生理和认知功能的调控。重要的是,海马星形胶质细胞表达不同亚型的乙酰胆碱受体(图1),暗示乙酰胆碱信号可直接作用于星形胶质细胞。
海马存在能够感知乙酰胆碱的受体α4-nAChRs
(图源: Ma et al., Cell Reports, 2023)
研究团队利用转基因小鼠、AAV病毒介导的分子遗传学技术、实时神经活动成像/操控技术及神经电生理等多种前沿的脑科学技术,发现大脑海马体星形胶质细胞可通过α4-nAChRs感知神经调质乙酰胆碱,呈现增高的Ca2+水平,并最终通过控制NMDAR协同激动剂D-serine水平调控时间关联记忆的形成(图2)。该研究揭示了时间关联记忆形成的新的调控机制。鉴于α4-nAChRs与阿尔茨海默症(AD)及注意缺陷多动障碍(ADHD)密切相关,研究结果也将为这些神经疾病的病理基础和治疗提供新的见解。
星形胶质细胞α4-nAChR 信号通路控制时间关联记忆形成模式图
该研究以“Astrocytic α4-containing nAChR signaling in the hippocampus governs the formation of temporal association memory”为题在线发表。精密测量院硕士马雯钰、博士司腾霄和王赞为共同第一作者。精密测量院研究员徐富强与副研究员李琴为共同通讯作者。该项研究获得国家自然科学基金委、中国科学院以及湖北省自然科学基金等项目经费的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112674
科研动态
精密测量院在时间关联记忆的神经调控机制方面取得新进展
近日,精密测量院徐富强与李琴研究团队报道了海马星形胶质细胞尼古丁型胆碱能信号通路在时间关联记忆(trace association memory, TFC)形成中的重要生理作用,揭示了TFC形成的新的调控机制。相关研究工作近日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上。
每天都在发生的情节记忆(episodic memory)通常涉及时间、空间和情景等要素。将经历的事件与时间联系起来的能力(即TFC的形成)有助于指导动物行为,使其做出正确的预测和抉择,对动物生存来说至关重要。此外,一些重大的神经疾病如阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD)和注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)通常伴随特异性TFC损伤,而对此目前仍无有效的治疗策略。因此,对TFC神经机制的研究一方面有助于解开大脑如何编码和储存记忆这个未解之谜,另一方面能为上述疾病的病理基础和治疗提供新的见解和潜在的治疗靶点。
研究发现,大脑海马体存在可以标记或编码时间流动的细胞(time cell, 时间细胞)。这些细胞会跟随事件的时间顺序而连续激活,以联接时间上分离的连续事件。位于大脑基底前脑的胆碱能神经元在连续的两个关联事件的时间间隔期间呈持续激活状态,抑制其活动或其在海马的信号传递则分别能损伤TFC的细胞表征和行为学表现。在此背景下,一个重要的问题是海马如何感知乙酰胆碱并调控时间关联性记忆形成?除了神经元,海马体还存在数目众多的星形胶质细胞。众所周知,星形胶质细胞具有平衡、代谢及支持等类似管家的功能。然而,近年来的研究表明星形胶质细胞能够通过其自身精准的Ca2+活动破译神经信号,继而通过释放各种胶质递质反转过来影响神经元活动,以主动的方式参与对突触生理和认知功能的调控。重要的是,海马星形胶质细胞表达不同亚型的乙酰胆碱受体(图1),暗示乙酰胆碱信号可直接作用于星形胶质细胞。
海马存在能够感知乙酰胆碱的受体α4-nAChRs
(图源: Ma et al., Cell Reports, 2023)
研究团队利用转基因小鼠、AAV病毒介导的分子遗传学技术、实时神经活动成像/操控技术及神经电生理等多种前沿的脑科学技术,发现大脑海马体星形胶质细胞可通过α4-nAChRs感知神经调质乙酰胆碱,呈现增高的Ca2+水平,并最终通过控制NMDAR协同激动剂D-serine水平调控时间关联记忆的形成(图2)。该研究揭示了时间关联记忆形成的新的调控机制。鉴于α4-nAChRs与阿尔茨海默症(AD)及注意缺陷多动障碍(ADHD)密切相关,研究结果也将为这些神经疾病的病理基础和治疗提供新的见解。
星形胶质细胞α4-nAChR 信号通路控制时间关联记忆形成模式图
(图源: Ma et al., Cell Reports, 2023)
该研究以“Astrocytic α4-containing nAChR signaling in the hippocampus governs the formation of temporal association memory”为题在线发表。精密测量院硕士马雯钰、博士司腾霄和王赞为共同第一作者。精密测量院研究员徐富强与副研究员李琴为共同通讯作者。该项研究获得国家自然科学基金委、中国科学院以及湖北省自然科学基金等项目经费的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112674