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Jihong Bai: Neuronal Basis of Behavior and Perception in C. elegans

發布者:SLST發布時間:2019-04-30瀏覽次數:15


2019年426日,美國弗雷德·哈欽森癌癥研究中心(The Fred Hutchinson Cancer Research Center,Hutch)的Jihong Bai教授應我校生命學院助理教授童夏靜邀請百万彩票注册链接,在生命學院L樓一樓報告廳為師生做了題為“Neuronal Basis of Behavior and Perception in C. elegans ”的精彩學術報告。

Jihong Bai教授實驗室致力于研究神經元通訊的分子和細胞基礎。神經元和突觸作為大腦的基礎組成部分,通過傳遞電信號和化學信號來控制生物的行為與認知,信號在神經回路中的傳播速度和效率對生命本身及其認知和行為都至關重要。神經回路信息流的中斷導致了許多神經疾病和精神疾病。秀麗線蟲(Caenorhabditis elegans,C. elegans)由于通體透明百万彩票注册链接,體細胞數目恒定,特定細胞位置固定,全基因組測序已完成等優點,成為生物學研究中重要的模式生物之一。除此之外百万彩票注册链接,線蟲具有最簡單的神經系統。在雌雄同體中,總共有302個神經元,其神經元連接網絡也已完全被建立出來,因此可用來研究神經生物學百万彩票注册链接。

Jihong Bai教授首先介紹了跨感官感覺可塑性(cross-modal sensory plasticity)的細胞及分子機制。線蟲嗅覺神經元AWC抑制中間神經元AIY的活性,從而減少其運動。而觸覺神經元TRNs通過釋放神經肽FLP-20 抑制了這一過程從而使線蟲嗅覺反應增加,運動變快[1]。這一研究揭示了線蟲中神經肽調節的跨感官感覺可塑性。

接著,Jihong Bai教授介紹了情景依賴的認知與學習行為(context-dependent perception)的分子機制。在面對復雜的背景時,人們對于事物的認知能力往往會受到干擾。而線蟲在復雜的空間模式下也具有選擇偏好性百万彩票注册链接。在一個空間內利用四種不同密度的聚二甲基硅氧烷 (polydimethylsiloxane, PDMS) 柱子組建四個小室,模擬四種不同的空間模式。野生型的線蟲N2表現出對于高密度PDMS柱這一空間模式的高度偏好性百万彩票注册链接。進一步研究發現觸覺感受神經元上機械信號轉導通道蛋白 (Mechanotransduction channel) TRPN/TRP-4通過促進多巴胺的釋放作用于前運動神經元上多巴胺受體DOP-3從而調節了線蟲的空間模式選擇性行為[2]百万彩票注册链接。

最后,Jihong Bai教授介紹了線蟲中節律運動的神經調節機制。節律運動是生物中普遍存在的行為,如呼吸行為、心臟的搏動等百万彩票注册链接。野生型線蟲在液體中的游動也是一個很經典的節律運動百万彩票注册链接。而突變體grk-2卻喪失了這一節律運動(GRK-2是一種G蛋白偶聯受體激酶)百万彩票注册链接。研究發現,多巴胺作用于前運動神經元上的G蛋白偶聯受體DOP-3百万彩票注册链接。GRK-2磷酸化DOP-3,并將信號傳輸至下游的鈉離子通道,從而影響了前運動神經元的興奮性和線蟲的節律運動。

Jihong Bai教授的報告內容豐富,深入淺出,聽眾收獲頗豐。參會的教授和學生紛紛提問題,討論熱烈。報告結束后,很多同學在會場與Jihong Bai進行了深入的探討,學術氣氛濃郁。

[1] Rabinowitch I, Laurent P, Zhao B, et al. Neuropeptide-Driven Cross-Modal Plasticity following Sensory Loss in Caenorhabditis elegans[J]. Plos Biology, 2016.

[2] Han B, Rabinowitch I, et al. Dopamine signaling tunes spatial pattern selectivity in C. elegans[J]. eLife, 6,(2017-03-04), 2017, 6:e22896.

Jihong Bai教授簡介】

Jihong Bai,本科畢業于北京農業大學(現中國農業大學);碩士畢業于清華大學百万彩票注册链接;后在威斯康辛大學麥迪遜分校(the University of Wisconsin-Madison) 就讀,師從Edwin Chapman博士,獲得生物物理學博士學位。畢業后加入哈佛醫學院 (Harvard Medical School) Joshua Kaplan教授的實驗室百万彩票注册链接,利用線蟲研究突觸重塑和神經元通訊。Jihong Bai2011年加入Hutch,成立自己的實驗室,擔任PI。


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