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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。

时间导览 / 云端论脑

原文信息 / 云端论脑

Title:Recurrent rewiring of the adult hippocampal mossy fiber system by a single transcriptional regulator, Id2

Link:https://www.pnas.org/content/118/40/e2108239118.long

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 / 云端论脑

罗雯姝(Wenshu Luo)

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。

特邀主持人 / 云端论脑

边文杰 (Wenjie Bian )

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。

云端论脑——神经科学青年学者云端论坛(Young Neuroscientist Zoom)，由郭延猛、马韶蓉、周立承办，公益科普组织“脑人言”协办。我们的目标受众为全球青年神经科学家，期待帮助大家拓宽视野，促进交叉研究开展。

时间限制：演讲30-50分钟，提问20-30分钟。

内容形式：一作讲坛，Journal club, miniReview。介绍科学问题、技术方法。

学术诚信：讲座过程中禁止私下截屏、录制；

https://ori.hhs.gov/definition-misconduct。

欢迎大家报名/介绍各类神经、非神经方向的青年学者来做主讲嘉宾，联系方式：zhoulitom@gmail.com (“云端论脑”) - hzhu@ion.ac.cn （“脑人言”）

欢迎通过邮件订阅“脑人言•脑科学报告”。我们会将报告信息通过邮件发送，使您轻松获取我们组织的每一场前沿报告资讯。

订阅方式：发送邮件（任意内容）到neureport123+subscribe@googlegroups.com，如无法打开确认邮件的链接，可以直接回复邮件确认订阅。

（PS: 订阅后如未收到后续报告信息，请查看通知邮件是否被错误归于垃圾邮件）

制作人员：

策划：栗晶

海报封面：胡小胡

视频剪辑：林阳

排版：光影如墨

关于我们

“脑人言”是公益脑科学原创科普团队，由海内外一线研究人员组成，专注于神经科学、认知科学和脑机接口等领域的知识和思想的传播。官方网站：www.ibraintalks.com。关注请扫描上方二维码；转载请联系：lyx15951083876；合作请联系：iam7182。

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