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脑与认知科学国家重点实验室倾力打造一流实验平台

专题报道中国仪表网2008年02月27日 09:06人气:570

   在一个初春的下午,记者在中科院生物物理所研究员卓彦的带引下,走进了脑与认知科学国家重点实验室。  

  首先来到的是行为实验室。和以往参观的实验室不太一样,这里没有一排排的瓶瓶罐罐,也没有一台台的精密仪器。在略显狭长的过道两旁是一间间隔好的小房间,房间里最主要的设备就是一台电脑。房间的墙壁都布有吸音材料,顶部设有通风装置,房间的灯可以根据实验需要调明暗度。 

  “这是比较传统的行为实验室,一般是以正常人为实验对象,主要是通过设计好的一些电脑程序来对人进行测试。房间对舒适度的要求很高,尽可能让实验对象觉得舒适、自然,不受外界干扰,有时候一个实验要进行好几个小时。”卓彦说。  

  离开行为、脑电、眼动和经颅磁刺激等各具特色的实验室,卓彦带我们参观了磁共振实验室。这里有国内第一台专门用于科研的3T磁共振成像系统。“目前我们已初步建成了以3T功能磁共振成像系统为核心的、与多种成像装置结合的脑成像研究平台,这是一个开放共享的、具有国际水平的认知神经科学实验平台。”脑功能成像实验平台是脑与认知科学国家重点实验室平台建设的重点,为实现脑成像平台高水平地与国际接轨,该实验室还组织进行了系统的开发改造。  

  据介绍,继先期在国际上较早实现磁共振与脑电的结合后,该实验室目前正在进行磁共振与脑磁图(MEG)结合的研究,已得到初步的认知实验结果。在国内外同行的合作下,实验室的脑成像平台还研制成功了8通道磁共振并行接收线圈、磁共振环境下听觉实验系统等有丰富技术含量的实用系统,实验室还将着手研制磁共振环境下TMS系统、立体视觉系统等装置。  

  在重点建设脑功能成像实验平台的同时,该实验室非常注重果蝇分子与行为实验平台的建设。该平台主要包括以果蝇为模型的转基因构建系统、组织结构检测系统和多行为功能评价系统等。该平台是在原有单一果蝇行为检测系统基础上,经1年多时间的研制与购置并重方式逐渐完善,先后构建了两套果蝇转基因系统和一套果蝇周期行为评价系统,初步满足了实验室从分子、细胞和系统水平研究基本认知过程的神经机制的要求。该平台作为实验室的公用实验平台,承担着实验室绝大部分以果蝇为模型的视觉抉择、学习记忆和视觉不变性等基本认知过程的研究工作,并取得了一批重要成果,已连续在Science和Nature杂志上发表5篇关于果蝇的论文。  

  分子细胞生物学实验平台是该实验室着力搭建的又一平台。该平台是在传统神经生理学研究手段基础上,结合现代分子生物学研究方法而逐渐形成的实验技术平台,在揭示神经系统的发育、凋亡和疾病的细胞分子机制中起着重要作用,主要包括膜片钳、光学成像系统、多电极阵列、基因表达与检测、蛋白纯化与功能鉴定等系统。该实验平台由多个课题组共同使用、共同维护,部分仪器设备如膜片钳、光学成像系统根据实验室需要进行了升级整合,为多项国家、部门和国际合作项目提供技术支撑。  

  磁共振成像为核心的脑功能成像平台、果蝇分子与行为实验平台和分子细胞生物学平台的建设和相互结合,为开展“视觉信息的表达及视觉系统的脑功能区成像”的研究,为实现从分子遗传学水平到认知行为水平的大跨度学科的研究,提供了具有国际水平和高度跨学科特色的脑与认知科学实验环境。  
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