PI交流会 | 于佳宁:跨天追踪同一神经元放电——新方法与应用
为什么要跨天追踪同一批神经元?因为一些关于神经元编码的问题,都不是在一两个小时的记录里能回答的。行为在学习中会改变,神经元也会改变;而神经活动的变化,又如何一步步塑造行为?这个问题在领域内通常被称为“表征迁移”问题。表征迁移问题的研究主流方法是钙成像技术,然而,钙成像有很多自身的局限性,因此用电生理的方法研究表征迁移是一个重要的研究方向。
在4月30日举行的北京大学IDG麦戈文脑科学研究所PI学术交流会上,于佳宁研究员围绕这一问题,介绍了实验室利用 Neuropixels 开展长期神经元记录与分析的最新进展。

于佳宁研究员作报告
于佳宁研究员从Schmidt 等人早期的慢性电极记录的尝试说起,又谈到到 E Fetz、A Schwartz、A Tolias、N Hatsopoulos 等人对跨天神经元稳定性的经典研究,以及 M Nicolelis、R Norman、KD Wise, N. Swindale、T Harris 等人推动多通道记录方法(金属电极、硅探针与 Neuropixels 技术)的历史。通过回顾这些研究可以看出来,真正追踪同一个神经元的放电活动,并据此理解学习、稳定性与可塑性,已经慢慢成为现实。
在此基础上,他介绍了实验室发展的跨天神经元追踪方法 DANT。DANT 结合波形特征、放电统计特征与密度聚类策略,在 Neuropixels 长期记录中实现对同一神经元的长达数周甚至更久的识别与匹配,并在匹配数量与计算效率上展现出与现有方法(如UnitMatch)的优势。报告也简要梳理了当前几类代表性思路,包括优化、概率建模、聚类以及深度学习方法。与会PI给出了一些非常有启发的建议。
最后,于佳宁研究员介绍了一个实验室工作的示例,通过跨天神经元追踪分析了额叶皮层中神经元在学习和任务切换中的变化。

PI学术交流会现场
北京大学IDG麦戈文脑科学研究所PI学术交流会定期举行,旨在促进研究所各实验室之间的学术交流,加强跨学科研究的深度合作。