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加州理工大学新闻

Two Caltech Faculty Receive NIH BRAIN Grants

两名加州理工学院的研究人员通过推进创新神经技术(Brain)计划,获得了美国国家健康研究院(National Institutes of health)关于神经科学项目的资助。

动物-动物相互作用中感觉运动加工的神经行为学模型

约瑟夫·帕克-生物学和生物工程助理教授

乔·帕克(Joe Parker)是一个项目的首席研究员,该项目旨在研究控制动物之间行为相互作用的大脑回路。动物与自己或其他物种的成员相互作用的社会和防御行为,捕食-被捕食关系,和共生。在所有这些情况下,适当的相互作用的执行依赖于传递另一种生物信息并产生行为反应的神经通路。

该项目旨在为解决一些重大问题开辟道路,包括气味和触觉等多种感官信息如何结合在一起,在大脑中形成另一种动物的形象?这些神经表征是如何与决策回路相互作用,从而引导动物采取行动的?

目前的动物模型,如常见的果蝇和老鼠,与其他物种的互动有限。此外,在果蝇中,很难想象它们与其他动物自由互动时的大脑图像。帕克和他的合作者通过使用另一种模式物种——流浪甲虫,找到了克服这些限制的方法。这些昆虫有一个独特的解剖结构,它有一个灵活的腹部,可以作为附属物与其他物种互动。当甲虫遇到不同类型的动物时,腹部展开的方式可以直接读出神经处理过程。举个例子,帕克在他的实验室里创造了一种叫做马氏大甲虫的物种,它的腹部含有一种化学防御腺,这种腺是甲虫用来攻击其他物种的,比如掠食性蚂蚁。帕克的研究小组发现,Dalotia可以用它的腹部执行复杂的行为,即使是拴着在跑步机上行走。他的团队目前正在开发Dalotia的行为分析和脑成像工具,以研究其与其他物种实时交互时的神经回路。

"说,作为一种动物的特征之一是你在一个充满其他物种的世界里活动。你的行为反应对生存至关重要,但是大脑是如何分类和处理生命世界中其他物种的信息是一个谜。Dalotia在回答这个问题上有惊人的潜力。我们很高兴NIH的大脑计划认识到超越传统模式物种的重要性

观看帕克的沃森讲座,题目是“"如何欺骗社会:昆虫大师”。v = pnzrrbVpPBU。帕克是加州理工学院天桥和Chrissy Chen神经科学研究所的附属教员。

成人大脑大规模并行高速3D功能光声计算机断层扫描

王立红医学工程与电子工程教授

王立红是开发下一代高分辨率大脑成像工具项目的首席研究员。

目前的脑成像技术,如功能性磁共振成像、正电子发射断层扫描、超声成像等都有其局限性。为了解决这些问题,王和他的团队打算开发一种名为3D光声计算机断层扫描(PACT)的技术,该技术将以高灵敏度快速成像人类大脑中的大规模神经活动。

在过去的20年里,王实验室开发了类似的光声成像技术,用于多种空间尺度的成像,范围从细胞到整个实验室啮齿动物和人类头骨。最近,王开发了PACT技术来进行快速和无痛扫描,可以像传统乳房x光检查一样精确地发现乳腺癌。

“成人大脑的光声成像是我们这个领域中最具挑战性的前沿领域之一,”王说。"需要创新来克服由于头骨造成的信号衰减和波前失真。我很高兴NIH有远见来资助这个有价值的研究方向

观看王的沃森讲座,题为“"The world ‘ s deest – penetration and fast Optical Cameras"”这里:https://www.youtube.com/watch?v=mzL6zPivtIQ&amp & emb_title”。王是加州理工学院天桥和陈克丽丝神经科学研究所的附属教员。

欲了解更多加州理工学院脑奖获得者的信息,请阅读2017年、2016年、2015年和2014年资助的项目。

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