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科学前沿讲座——蒲慕明院士讲述大脑的可塑性

  • 图:王诗哲 文:王诗哲
  • 日期:2019-04-26
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2019年4月25日下午4点20分,在中国科学院大学雁栖湖校区教二106教室,国际著名神经生物学家,中科院神经科学研究所所长,中科院脑科学与智能技术卓越中心主任蒲慕明院士给同学们带来了一场精彩纷呈的讲座。此次讲座主题是《大脑的可塑性》,由国科大生命科学学院郎明林教授主持,生物物理研究所孙坚原研究员对蒲院士进行了介绍。

 

此次讲座吸引了很多同学,虽然其中有很多是没有从事神经科学研究的同学们,但蒲院士用通俗有趣的语言和有趣的实验范式将一个个看似复杂的概念简明化,让同学们可以准确的理解记忆。

蒲院士首先提出目前脑科学研究的关键是关于脑功能相关的神经环路结构和功能的探索。从宏观、介观和微观三个层面向我们展示了神经联结图谱,提出当前关于介观脑图谱的构建是中国脑计划的一项重要工程。

蒲慕明院士

由于在场很多同学没有神经生物学背景,蒲院士从神经元的基本结构开始,结合实验证据,一步一步引导大家理解大脑可塑性的来源和功能,并提出新的思路和假说。

蒲院士还提到,学习与记忆是大脑认知功能的基础,关于Hebb的学习理论,其生理学证据便是神经元点活动造成的LTP和LTD。而突触的可塑性与LTD和LTP有关,即突触的变大或萎缩,形成或修剪。如成年小鼠听皮层在听觉恐惧学习后会有新的突触形成。

此外,基于赫伯的细胞群假说——同步电活动强化了细胞群之间的突触连接,即感知记忆的储存;储存记忆的细胞群再次被启动时,感知记忆会被提取。蒲院士提出了关于概念形成和记忆的超级细胞群假说——代表概念各成分的神经元集群分布在各脑区;概念的形成和提取是各个细胞集群长程环路连接强化及部分集群的放点引起整个概念集群启动。

大脑的可塑性贯穿在整个发育过程中,突触(树突棘)在不同的发育阶段数量有所变化,即树突棘的形成和修剪。这里,蒲院士强调了树突棘修剪的重要性和不同脑区和功能网络形成具有不同的关键期,即树突棘修剪异常可能会导致精神疾病发生。此外,蒲院士结合有趣的实验向我们介绍了认知的不同层面。

最后,就当前关于前沿科学与生物伦理的争议,蒲院士强调,伦理是社会背景、宗教信仰等多因素共同决定的,我们应客观看待。

此次讲座生动有趣,蒲院士用风趣幽默的话语结合诸多有趣的实验让同学们意犹未尽。讲座结束后,同学们纷纷举手向蒲院士提问,蒲院士对每一名同学的问题都耐心的给出了自己的答案。对于将来要进行神经科学研究的同学们来说,蒲院士的这一次讲座给大家提供了许多新思路,也让大家更加坚定了神经科学研究的步伐。

 蒲院士耐心解答同学们的问题