English   李毓龙实验室
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研究方向

人的大脑由数十亿的神经元组成,后者又通过数万亿的突触组成复杂的神经网络。不同种类的神经元经过或远或近的投射,通过突触与其他神经元进行信息交流,实现感知、决策和运动等高级神经功能。

研究大脑的最大挑战在于脑的高度复杂性。我们实验室集中在神经元通讯的基本结构突触上,从两个层面上开展研究:一是开发前沿的工具,即开发新型成像探针,用于在时间和空间尺度上解析神经系统的复杂功能;二是借助先进的工具探究突触传递的调节机制,特别是在生理及病理条件下对神经递质释放的调节。

具体而言,对于工具开发,我们集中于:

1,结合光遗传学和荧光成像,无损伤性的研究神经元之间的电突触连接。电突触的异常可导致耳聋、癫痫、脑部肿瘤和心脏功能异常等疾病。

2,开发可遗传编码的检测神经递质/调质的荧光探针。神经递质/调质是神经元化学突触传递的关键介导分子,与感知、学习和记忆以及情绪密切相关。

利用上述荧光探针,我们的功能性和生理性的研究集中于:

1,结合生物信息学、分析化学、生物化学、生理学和成像学方法,系统地探索和鉴定潜在的新型小分子神经递质。

2,研究神经元中重要的分泌性囊泡“高密度核心囊泡”的蛋白质组学,分析囊泡内的神经肽组成。这些神经肽对于调节食物摄取、侵犯性行为和生物节律有重要的调节作用。

3,寻找上述新型化学递质/调质小分子的对应受体,即寻找“孤儿”受体的配体。

4,结合双光子成像和可遗传编码的荧光探针,使用果蝇和小鼠作为模式生物,研究嗅觉传导或睡眠过程中脑的工作机制。