值此北京大学IDG麦戈文脑科学研究所成立十周年之际,北京大学脑科学国际论坛于11月6至7日在邓祐才报告厅举行。论坛结合线下主会场、线上线下报告、线上同步直播的方式举行,邀请来自美国哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、英国伦敦大学学院、德国马普研究所、日本筑波大学等国外知名高校,以及北京师范大学、中科院脑智卓越创新中心等国内兄弟单位和校内相关单位的26位知名学者跨越时空,共聚一堂。他们中有耄耋之年的美国国家科学院院士,还有崭露头角的学术新秀,都以高昂的热情分享了他们在脑科学前沿研究的最新进展,并与线上线下观众频繁互动,碰撞思想火花。近2万人次观看线上直播,共享这场顶尖的脑科学研究盛宴。

  活动现场

  美国麻省理工学院麦戈文脑科学研究所所长Robert Desimone在致辞中向北京大学IDG麦戈文脑科学研究所成立十周年表示热烈祝贺。他指出,经过十年的发展,研究所建立起高水平的国际化研究团队,取得了一流的研究成果,成为全球优秀的脑科学研究机构之一。他引用研究所捐赠人麦戈文先生曾说的“The best is yet to come”,期待北京大学IDG麦戈文脑科学研究所在未来的发展中取得更大的成就。

  美国麻省理工学院麦戈文脑科学研究所所长Robert Desimone致辞

  北京大学IDG麦戈文脑科学研究所所长饶毅在致辞中对麦戈文夫妇,以及IDG资本捐资支持研究所建设发展表示衷心感谢。他指出,十年来,在学校的大力支持下,研究所不断推动跨学科交叉研究,在研究队伍和平台建设等方面取得很大进展,有力推进了对脑认知和脑疾病的研究。他希望下个十年,研究所实现更高质量发展,成为全世界重要的脑科学研究机构。

  北京大学IDG麦戈文脑科学研究所所长饶毅致辞

  根据北京大学IDG麦戈文脑科学研究所学科高度交叉的特色,本次论坛嘉宾的报告内容涵盖了分子、细胞、环路、系统、认知、心理、计算、精神疾病等多个层面和角度。在神经环路的建立机制方面,哈佛大学脑科学中心创始主任Joshua Sanes与斯坦福大学讲席教授Liqun Luo,从基因表达谱和连接规则两个角度分享了他们开展的研究。Joshua Sanes以视网膜为研究对象,通过对不同物种视网膜细胞的单细胞测序数据进行分析,解析视网膜中不同类型细胞的发育与进化规则,寻找在疾病中最容易受损的细胞类型。Liqun Luo则以果蝇的嗅觉系统和小鼠的海马体为模型,解析了神经系统通过少数分子的不同排列组合与时空特异表达建立精确连接的机制。

  在神经环路的功能方面,加州大学伯克利分校讲席教授Yang Dan、北京脑中心与类脑研究中心联合主任罗敏敏、纽约大学医学院教授Dayu Lin分别阐述了组成睡眠与运动环路、奖赏环路、攻击环路的关键脑区与细胞亚型,以及主要调控机制。在神经系统的稳定性方面,纽约大学医学院神经科学与生理学主任Richard Tsien通过分析稳态可塑性的分子与细胞机制,解析介导神经环路稳定性的关键分子,布兰戴斯大学讲席教授Eve Marder则结合实验与计算模型,寻找最不受环境因素干扰的神经网络特质。在神经系统的可塑性方面,德国马普神经生物学研究所教授Tobias Bonhoeffer通过建立检测小鼠认知灵活性的范式,解析其内在机制,而伦敦大学学院教授Michael Hausser则通过在特定细胞中进行光遗传刺激,寻找能激发行为的最小神经网络。神经环路的异常是导致神经疾病的重要因素,韩国KAIST教授Eunjoon Kim、日本筑波大学教授Masashi Yanagisawa、哈佛大学讲席教授Elizabeth Phelps等阐述了孤独症、精神分裂症、睡眠障碍与创伤后应激等疾病的环路异常与潜在治疗靶点。

嘉宾报告

  脑认知研究的终极目标之一是理解人的认知过程及其脑机制,因此对灵长类动物和人脑的研究极为关键。虽然大多数神经环路在进化上高度保守,但是灵长类具有诸多特质。加州大学伯克利分校教授Doris Tsao以猴脑中的物体加工为研究对象,结合电生理记录和机器学习,解析了猴脑面孔加工的基本规律,提出了颞叶脑区对物体加工的基本计算原理。普林斯顿大学教授Sabine Kastner以猴脑的注意神经机制为研究对象,发现多个脑区之间通过以不同节律的振荡形式进行信息的传递和选择性加工,提出了“信息采样—注意转移”的节律切换模型。北京大学IDG麦戈文脑科学研究所研究员唐世明,通过采用自主研发的双光子钙成像技术,结合机器学习和海量自然图片呈现,解析了猴脑视觉皮层对自然图片的表征和编码的基本规律。

  相较于灵长类,人类能够对更为抽象的序列结构和语义知识进行表征和学习。中科院脑智卓越创新中心研究员王立平系统比较了猴和人的序列加工和学习泛化能力,揭示了猴脑对序列结构加工的神经机制,介绍了基于序列加工神经响应的植物人诊断和预后的全新手段。北京大学IDG麦戈文脑科学研究所研究员罗欢以人类序列工作记忆为主要研究对象,揭示了人脑对序列信息的基于隐藏态的存储机制,介绍了开发动态扰动的全新手段对人类序列记忆进行操控的研究进展。北京师范大学教授毕彦超通过比较正常人和感觉剥夺人群对抽象语义的认知神经机制,提出了基于感觉信息和基于符号系统的知识加工的双系统模型。

嘉宾报告并在线互动

  开拓新的研究领域离不开新技术的开发,在新的光学探针的开发方面,斯坦福大学教授Alice Ting和北京大学IDG麦戈文脑科学研究所教授李毓龙,分别展示了他们最新的可用于检测分子与细胞相互作用以及实时监测G蛋白偶联受体功能的光学探针。在光学成像新技术方面,北京大学IDG麦戈文脑科学研究所教授陈良怡展示了可用于活体超分辨成像的新技术,马普脑科学研究所所长Moritz Helmstaedter展示了其团队结合透射电镜和人工智能分析解析神经环路结构的工作。马普所神经生物学研究所副所长Winfried Denk讲述了他为研究大脑回路的结构和功能连接,不断创新研究技术的科研历程及相关工作。

  本次论坛由北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、心理与认知科学学院、生命科学学院共同主办,是庆祝北京大学IDG麦戈文脑科学研究所成立十周年的重要学术活动之一。论坛不仅为国内外脑科学研究同行搭建了良好的深度交流平台,而且开启了研究所发展的新起点,对促进研究所紧密围绕国家重大战略需求和脑科学前沿开展交叉研究,更好地推动认识大脑奥秘、解决脑和神经疾病具有重要意义。

   研究所十周年宣传片链接:https://www.bilibili.com/video/BV1bF411Y7Rv?spm_id_from=333.999.0.0