感觉运动整合、适应性行为与神经功能重建
Sensorimotor Integration, Adaptive Behavior, and Neural Restoration
大脑如何将感觉信息转化为目标导向的行动,并通过学习与反馈不断优化行为?
神经环路如何调控行为策略的选择与调整,并参与神经损伤后的功能恢复与重建?
围绕这些核心科学问题,我们结合神经环路解析、在体神经活动记录、行为学分析与神经工程技术,从以下三个方向开展研究:
1. 感觉运动整合与适应性控制
Sensorimotor Integration and Adaptive Control
目标导向行为的选择、适应性学习与神经环路机制
2. 神经可塑性与功能重建
Neural Plasticity and Functional Restoration
神经功能障碍、环路可塑性与运动功能恢复
3. 脑机接口与神经工程
Brain–Computer Interfaces and Neural Engineering
神经信息解码、闭环神经调控与智能康复
欢迎对神经环路结构、功能与计算感兴趣的同学加入我们!
杨五洲,同济大学医学院长聘副教授,博士生导师,同济大学附属养志康复医院双聘PI,主持国家自然科学基金优秀青年科学基金、上海市白玉兰青年人才、同济大学“青年百人计划”A岗等项目。
主要围绕神经环路对行为的控制及其可塑性机制开展研究,在运动控制、学习与记忆以及感觉信息处理等方面取得了一系列研究成果,相关研究成果发表于 Cell、Neuron 等国际学术期刊。
1. 上肢精细运动的神经环路机制
大脑如何通过不同的神经环路组织和协调复杂运动?通过结合神经环路示踪、在体神经活动记录与投射特异性神经调控,揭示了运动皮层不同功能模块在上肢精细运动中的分工及其下行神经环路组织原则。研究发现,内侧和外侧运动皮层分别参与前肢伸手与物体操纵,并通过不同的皮层—延髓投射通路调控手部精细运动的不同阶段。该研究揭示了复杂运动行为的皮层功能组织及其下行神经环路机制,为理解大脑如何将行为目标转化为协调的运动输出提供了新的认识。
Yang, W., Kanodia, H., & Arber, S. (2023). Structural and functional map for forelimb movement phases between cortex and medulla. Cell, 186(1), 162–177.e18.
2. 抑制性神经元移植与学习记忆的可塑性机制
成年大脑已经建立的神经环路能否重新获得可塑性从而改变已有行为?研究发现未成熟抑制性神经元移植能够促进成年大脑重新获得特定的神经可塑性能力。通过向成年小鼠杏仁核移植未成熟抑制性神经元,研究证明移植细胞能够整合进入宿主神经环路,并促进恐惧记忆的持久消退,为通过细胞移植调控成年神经环路可塑性提供了实验依据。
Yang, W.-Z., Liu, T.-T., Cao, J.-W., Chen, X.-F., Liu, X., Wang, M., Su X., Zhang S.-Q., Qiu B.-L., Hu W.-X., Liu L.-Y., Ma L., Yu Y.-C. (2016). Fear Erasure Facilitated by Immature Inhibitory Neuron Transplantation. Neuron, 92(6), 1352–1367.