早年畢業(yè)于浙江醫(yī)科大學(xué)（現(xiàn)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院）的馮國(guó)平教授現(xiàn)任麻省理工學(xué)院麥戈文研究院研究員，華東師范大學(xué)兼職教授，這位的神經(jīng)生物學(xué)教授曾創(chuàng)建了為神經(jīng)生物學(xué)界廣泛應(yīng)用的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠模型，獲得了多項(xiàng)重要成果。近幾個(gè)月以來(lái)這一研究組又接連發(fā)表了Nature Neuroscience，Nature Methods，和Nature雜志文章。

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Selective optical drive of thalamic reticular nucleus generates thalamic bursts and cortical spindles

丘腦網(wǎng)狀核（thalamic reticular nucleus，TRN）是位于外髓板和內(nèi)囊之間的一薄層神經(jīng)細(xì)胞，細(xì)胞類似腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它能接受大腦皮質(zhì)和板內(nèi)核來(lái)的纖維，發(fā)出纖維到丘腦各核，另有部分纖維到達(dá)中腦被蓋部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

之前的研究認(rèn)為這一結(jié)構(gòu)能調(diào)控新皮層腦電波以及行為狀態(tài)，在這篇文章中，研究人員利用光遺傳學(xué)工具，以及小鼠行為多電極記錄等方法，發(fā)現(xiàn)TRN簡(jiǎn)單選擇驅(qū)動(dòng)能開(kāi)啟丘腦皮層發(fā)射模式，并產(chǎn)生新皮層梭（neocortical spindles）。這些研究結(jié)果提出TRN在體內(nèi)調(diào)控行為狀態(tài)方面的作用的新機(jī)制，也揭示了一種新模式。

Cell type–specific channelrhodopsin-2 transgenic mice for optogenetic dissection of neural circuitry function

研究人員利用光遺傳學(xué)（optogenetic）新技術(shù)結(jié)合細(xì)菌人工染色體（BAC）轉(zhuǎn)基因策略成功構(gòu)建了四種神經(jīng)元可被藍(lán)光激活的轉(zhuǎn)基因小鼠動(dòng)物模型。

綠藻光敏蛋白2（ChR2，第二型離子通道視紫質(zhì)）的蛋白正常存在于藻類，在藍(lán)光照射下，表達(dá)ChR2的細(xì)胞會(huì)被激活。在這篇文章中，研究人員在各種類型的神經(jīng)細(xì)胞中導(dǎo)入了ChR2蛋白的H134R 突變體——ChR2（H134R）基因。結(jié)合BAC轉(zhuǎn)基因技術(shù)，研究人員成功構(gòu)建了VGAT-ChR2（H134R）-EYFP, ChAT-ChR2（H134R）-EYFP, Tph2-ChR2（H134R）-EYFP 和Pvalb（H134R）-ChR2-EYFP BAC四種轉(zhuǎn)基因小鼠模型。

通過(guò)更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，研究人員對(duì)這四種轉(zhuǎn)基因小鼠模型進(jìn)行了廣泛的功能鑒定，證實(shí)通過(guò)藍(lán)光照射研究人員可控制這些轉(zhuǎn)基因小鼠中GABAergic神經(jīng)元、*能（cholinergic）神經(jīng)元、5-羥色胺能（serotonergic）神經(jīng)元以及小白蛋白（parvalbumin）的神經(jīng)元的動(dòng)作電位發(fā)放。這些新型的ChR2（H134R）轉(zhuǎn)基因小鼠模型為研究人員繪制大腦神經(jīng)連接圖，解析各種行為的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了重要的研究工具。

Shank3 mutant mice display autistic-like behaviours and striatal dysfunction.Nature Volume

研究人員發(fā)現(xiàn)Shank3 被刪除的小鼠表現(xiàn)出幾個(gè)自閉癥特征，包括社會(huì)行為缺陷以及異常紋狀體突觸和異常皮質(zhì)-紋狀體回路。這些發(fā)現(xiàn)表明Shank3 在神經(jīng)連接中起關(guān)鍵作用，并且為它在與自閉癥相似的行為中可能發(fā)揮的功能提供了一個(gè)機(jī)制。

這是科學(xué)家們*次獲得Shank3突變與自閉癥樣行為相關(guān)的直接證據(jù)。盡管目前研究表明只有很小比例的自閉癥患者存在Shank3基因突變，馮國(guó)平表示新研究發(fā)現(xiàn)將推動(dòng)他們?cè)谖磥?lái)的研究中更深入地探索其他突觸蛋白與多種精神疾病的。

來(lái)源：生物通