中腦多巴胺系統(tǒng)參與感覺信息處理并編碼正負(fù)面情緒對(duì)動(dòng)機(jī)行為的控制至關(guān)重要；然而，感覺信息如何被傳遞給不同亞群多巴胺能神經(jīng)元并誘導(dǎo)出不同情緒，至今仍不清楚。

對(duì)此，浙江大學(xué)腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬精神衛(wèi)生中心和良渚實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱：浙江大學(xué)）致力于利用多種前沿技術(shù)解碼多巴胺環(huán)路對(duì)感覺信息的處理，及多巴胺環(huán)路是如何將感覺信息輸入、覺醒狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)整合在一起形成不同的動(dòng)機(jī)行為。

前不久，浙江大學(xué)楊鴻斌團(tuán)隊(duì)在Neuron雜志上發(fā)表題為Dopamine release and negative valence gated by inhibitory neurons in the laterodorsal tegmental nucleus的文章，該研究揭示了LDT中兩類不同的 GABA能神經(jīng)元參與負(fù)性情緒信息編碼的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制。

Neuron：浙江大學(xué)楊鴻斌團(tuán)隊(duì)揭示負(fù)性情緒編碼新感覺中樞

為了深入了解研究思路和方法，獲悉課題組近幾年的發(fā)展動(dòng)向，探究神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題和前沿技術(shù)，【沃的研究所】欄目組特邀本論文的第一作者——浙江大學(xué)楊鴻斌課題組的博后杜永蘭老師進(jìn)行對(duì)話：

Q:請(qǐng)杜老師介紹一下您的研究領(lǐng)域

我的研究方向往大的說就是解析動(dòng)機(jī)行為的神經(jīng)環(huán)路。動(dòng)機(jī)行為包括趨利避害兩個(gè)方面，動(dòng)機(jī)行為的異常與眾多精神疾病密切相關(guān)，比如抑郁癥、成癮等。我們都知道環(huán)境刺激是動(dòng)機(jī)行為的重要驅(qū)動(dòng)力之一，在環(huán)路上動(dòng)機(jī)行為受腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺VATDA編碼調(diào)控。我們的研究就是想知道感覺信息是如何被傳遞到VATDA的，進(jìn)而翻譯成不同的情緒和影響動(dòng)機(jī)行為的環(huán)路機(jī)制。

Q:您最近發(fā)表了一篇揭示負(fù)性情緒編碼新感覺中樞的學(xué)術(shù)論文，可以介紹一下研究思路嗎？有什么研究工具可以分享一下？

我們最近發(fā)表在Neuron上的文章是闡明了外側(cè)被蓋區(qū) LDT 的 GABA能神經(jīng)元響應(yīng)負(fù)性刺激，并將其傳遞到多巴胺系統(tǒng)，進(jìn)而調(diào)控動(dòng)機(jī)行為。我們實(shí)驗(yàn)室之前的研究發(fā)現(xiàn)， LDT 的 PV 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元，都是參與調(diào)控先天恐懼的，這就提示LDT 的 GABA能神經(jīng)元可能響應(yīng)負(fù)性刺激。而且 LDT 的 GABA能神經(jīng)元占比接近50%，但是它的功能我們是不了解的，因此我們就設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證LDT 的 GABA能神經(jīng)元是否響應(yīng)負(fù)性刺激，進(jìn)而影響動(dòng)機(jī)行為。在這篇文章中，我們是應(yīng)用了光纖記錄、光遺傳、雙光子鈣成像、 Mini scope 等成像技術(shù)，在單細(xì)胞水平上檢測(cè)細(xì)胞響應(yīng)負(fù)性刺激的情況。

Q:您提到在實(shí)驗(yàn)中有使用光纖記錄系統(tǒng)等產(chǎn)品，那您當(dāng)時(shí)是在什么原因驅(qū)動(dòng)下選擇了瑞沃德的這些產(chǎn)品呢？

我們的實(shí)驗(yàn)有很多都是用了瑞沃德的產(chǎn)品，包括立體定位儀、光纖記錄系統(tǒng)等。瑞沃德的一些產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟了，我們單位有很多 PI 都在使用。我們課題組是做環(huán)路的，少不了使用立體定位儀等產(chǎn)品，而且我們的研究是想看外側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元響應(yīng)負(fù)性刺激的情況，就需要利用瑞沃德的光纖記錄系統(tǒng)。瑞沃德的光纖記錄系統(tǒng)性能是非常穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)記錄和處理也非常方便，為我們的實(shí)驗(yàn)帶來了很多便利。

Q:人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)都是神經(jīng)領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢(shì)，這些對(duì)于您的科研方向有什么影響嗎？

我們可能會(huì)運(yùn)用到這些方向。因?yàn)槲覀兊难芯渴墙馕鰟?dòng)機(jī)行為的神經(jīng)環(huán)路，經(jīng)常會(huì)觀察小鼠的行為，但是小鼠的某個(gè)行為往往包含了多個(gè)階段，比如一個(gè)簡(jiǎn)單的攝食，包括小鼠靠近、嗅探、抓取以及吞咽食物等多個(gè)步驟，每個(gè)步驟可能都是由特定的腦環(huán)路控制的，如果單單是通過視頻或人工去統(tǒng)計(jì)小鼠的行為往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還可能不準(zhǔn)確，因此應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)或者深度學(xué)習(xí)，能夠使我們的研究更加的深入、高效和準(zhǔn)確。

Q:您當(dāng)初是怎么加入這個(gè)科研課題組的？在這個(gè)課題組有發(fā)生什么難忘的故事嗎？

我博士畢業(yè)后有近一年的時(shí)間，因?yàn)檫€沒有拿到學(xué)位，就留在原來的課題組做實(shí)驗(yàn)，直到21 年楊老師回國(guó)建立了實(shí)驗(yàn)室。楊老師一直是傳說中的大神，他非常的牛，知道他回國(guó)之后，我就申請(qǐng)做他的博后，毫不猶豫地加入了他的團(tuán)隊(duì)。因?yàn)槲覀兊膶?shí)驗(yàn)室是新開張的，因此在這個(gè)過程中我學(xué)習(xí)了如何建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在我對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一磚一瓦都非常的清楚。

Q:在您看來，從事科研工作需要具備怎樣的特質(zhì)？

我覺得從事科研最重要的是勤奮，因?yàn)槲覀冏隹茖W(xué)研究需要花費(fèi)大量的時(shí)間，如果沒有時(shí)間的投入就很難出成果。楊老師在這方面就做得非常優(yōu)秀，據(jù)說他在國(guó)外的時(shí)候，每天都去實(shí)驗(yàn)室，全年無休。第二個(gè)，我認(rèn)為一個(gè)好的科學(xué)家他是要具備批判精神的。面對(duì)一些現(xiàn)有的理論，有批判精神才有可能提出一個(gè)新的問題，這也是非常重要的。

Q:科研生活專注于做實(shí)驗(yàn)和讀文獻(xiàn)，相對(duì)單一，那您在科研工作之余有什么愛好嗎？

確實(shí)是，科研生活是相對(duì)單一的，我也是基本上每天都會(huì)來實(shí)驗(yàn)室。有時(shí)候遇到科研進(jìn)展不順利，為了緩解自己的工作壓力，我往往會(huì)選擇運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)心情，比如跑步和爬山。

在這次對(duì)談中，我們看到了杜永蘭老師的專業(yè)實(shí)力和對(duì)科研的熱愛，也了解到她身上勤奮踏實(shí)，敢于質(zhì)疑的品質(zhì)。杜永蘭老師提到自己仍在繼續(xù)研究環(huán)境刺激影響動(dòng)機(jī)行為的環(huán)路機(jī)制，我們相信并期待杜老師后續(xù)發(fā)表更多的學(xué)術(shù)成果。

腦科學(xué)是本世紀(jì)的前沿科學(xué)，腦研究的重要性自然是不言而喻的。浙江大學(xué)腦與腦機(jī)融合前沿科學(xué)中心、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬精神衛(wèi)生中心和良渚實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)內(nèi)最重要的幾個(gè)腦科學(xué)研究基地之一，將持續(xù)促進(jìn)腦科學(xué)和人工智能的快速發(fā)展與交叉創(chuàng)新。

瑞沃德深耕生命科學(xué)研究領(lǐng)域21年，為浙江大學(xué)提供了光纖記錄系統(tǒng)、腦立體定位系統(tǒng)以及顱內(nèi)微量給藥導(dǎo)管等，支持了實(shí)驗(yàn)的順利開展。未來，瑞沃德也將助力更多科研院所從不同層面研究腦功能及相關(guān)腦疾病。

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