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【直播】【云端论脑】单个转录调节因子Id2诱导下成年脑海马区神经环路的重编
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简介 - 云端论脑
神经元是大脑的基本功能单元， 在发育过程中， 神经元之间会逐渐形成复杂而精确的网络连接即神经环路。 神经环路是我们感知世界，行为和思考的基础。 成年哺乳动物大脑中的神经元再生能力极其有限，因此一旦已建立的神经环路因损伤或者疾病遭到破坏，便会导致其不可逆的功能性障碍。想要修补或者重建成年脑神经回路，需解决很多关键问题：如何促进神经元长出轴突？如何特异性地将轴突发送到目标神经元？ 如何与目标神经元建立突触连接？如何将新形成的连接稳定地整合入已有的神经环路中？实现其中任何一步都绝非易事，因为每一步都涉及极其复杂的分子机制，且成年脑中缺乏实现它们所需要的分子基础。我们以小鼠癫痫模型为切入点，运用单细胞测序，捕捉到重启成年脑神经回路形成的关键因子 - Id2。 我们发现，在健康成年小鼠和大鼠的海马颗粒细胞中过表达Id2，能驱动特定的分子程序，在原有的海马回路的基础上，建立新的具有功能性的神经回路。拥有新脑回路的小鼠有正常的学习能力和记忆力，但与普通小鼠相比它们在问题解决策略方面会有不同。我们的结果证实了用单一分子诱导完整成年脑神经回路形成的可能性，为神经系统疾病的治疗带来新的思路。文章摘要 - 云端论脑
Circuit formation in the central nervous system has been historically studied during development, after which cell-autonomous and nonautonomous wiring factors inactivate. In principle, balanced reactivation of such factors could enable further wiring in adults, but their relative contributions may be circuit dependent and are largely unknown. Here, we investigated hippocampal mossy fiber sprouting to gain insight into wiring mechanisms in mature circuits. We found that sole ectopic expression of Id2 in granule cells is capable of driving mossy fiber sprouting in healthy adult mouse and rat. Mice with the new mossy fiber circuit solved spatial problems equally well as controls but appeared to rely on local rather than global spatial cues. Our results demonstrate reprogrammed connectivity in mature neurons by one defined factor and an assembly of a new synaptic circuit in adult brain.报告嘉宾
博士毕业于日本综合研究大学院大学。博士期间主导开发“Supernova”系统，此系统实现了对活体神经元的稀疏高亮标记，并对标记神经元进行特异性基因操作。“Supernova”已被多实验室广泛使用，且已于近期取得专利权。目前在苏黎世大学脑科学研究所的Csaba Födly 教授实验室进行博士后工作。主要研究成体大脑中神经环路的建立与重新布线的分子机制，为损伤后大脑修复和开发神经系统疾病的新疗法提供基础。相关研究成果近期发表在《PNAS》杂志。
主持人
中科院神经所博士，斯坦福大学精神病与行为科学系博士后。
编辑：黄琦
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