2018年度广东省科学技术奖公示表

2018年度广东省科学技术奖公示表

（自然科学奖）

项目名称 主要完成单位 光遗传技术研发和神经环路解析 单位1：中国科学院深圳先进技术研究院 单位2：中国科学院武汉物理与数学研究所 1. 王立平（研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术的研发、推广及其在神经环路解析中的应用，是论文1，2，3，4，6，7，8的通讯作者，论文5的共同通讯作者，专利1-5的发明人） 2. 鲁艺（副研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传调控和神经电极技术的研发及其在癫痫环路解析中的应用，是论文1的共同第一作者，论文5的共同通讯作者，论文8的第一作者，专利1-5的发明人） 3. 蔚鹏飞（副研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传调控和解析技术的研发及其在恐惧神经环路解析中的应用，是论文2的共同第一作者，论文7的第一作者，论文1，5，8的参与作者，专利4的发明人） 4. 杨帆（研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在帕金森症中的应用，是论文3，6的共同第一作者，专利1的发明人） 5. 屠洁（研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在脑卒中疾病中的应用，是论文3，6的共同第一作者，论文4的第一作者，专利1的发明人） 6. 钟成（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在癫痫环路解析中的应用，是论文1，5的共同第一作者，专利2，3的发明人） 主要完成人 7. 刘运辉（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技（职称、完成单术研究院、光遗传技术在帕金森症中的应用，是论文3的共同第一作者，专利1的位、工作单位） 发明人） 8. 刘楠（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在恐惧神经环路解析中的应用，是论文2的共同第一作者，论文8的参与作者，专利3的发明人） 9. 张志建（未取得、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国科学院武汉物理与数学研究所、光遗传病毒载体技术研发，是论文2的共同第一作者） 10. 刘雪梅（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文2的参与作者） 11. 周政（未取得、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文2的参与作者） 12. 唐永强（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文2的参与作者） 13. 王璐璐（未取得、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文1的参与作者） 14. 陈善平（助理研究员、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文3的参与作者） 15. 黄康（未取得、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院深圳先进技术研究院、光遗传技术在情绪相关神经环路解析中的应用，是论文1的参与作者） - 1 -

项目简介 为了实现宏观尺度下特异性神经集群的高时空精准调控，理解神经环路的结构功能和编码机制，申请人团队针对光遗传神经调控的关键技术进行了系统的研发，在广东省建立了完善的光遗传学研究平台，并深入解析了感觉与情绪相关的神经环路功能特征。相关研究成果发表在Nature Communications（3篇），Biomaterials等期刊上，并获授权20余件国家发明专利。申请人团队主要的学术成果包括：1）发现上丘中深层兴奋性神经元会特异性地响应天敌威胁的视觉刺激，通过丘脑的快速中继通路将信号传输至外侧杏仁核并持续激活杏仁核神经元的活动，从而证实了此通路特异性地介导了动物本能恐惧反应的产生，相关研究发表在Nature Communications（2015）上；2）发现了颞叶癫痫的传递方向为海马-內嗅皮层，并且选择性地兴奋大脑海马区中间神经元能直接阻断颞叶癫痫的传递并非常显著地控制小鼠的癫痫发作，进而证实了海马中间神经元是癫痫疾病的重要干预和治疗靶点，为高时空单细胞种类精准的控制癫痫发作提供了有力的实验依据，相关研究发表在Nature Communications（2016）上；3）发现了将光基因转染小鼠帕金森病模型内源性胶质细胞，通过光刺激能促进内源性胶质细胞表达bFGF进而修复受损脑区并改善帕金森病小鼠的运动功能，相关研究发表在Nature Communications（2014）上；4）发现光刺激能促进胶质细胞释放ATP, 有效促进间充质细胞的神经分化潜能，进而促进缺血神经组织的修复效果，相关研究发表在Glia上（2014）。 论文1：Optogenetic dissection of ictal propagation in the hippocampal-entorhinal cortex structures 论文2：Processing of visually-evoked innate fear by a non-canonical thalamic pathway 论文3：Activated astrocytes enhance the dopaminergic differentiation of stem cells and promote brain repair through bFGF 论文4：Light-controlled astrocytes promote human mesenchymal stem cells towards neuronal differentiation and improve the neurological deficit in stroke rats 论文5：Multi-unit recording with iridium oxide modified stereotrodes in Drosophila melanogaster 论文6：Light-controlled inhibition of malignant glioma by opsin gene transfer 论文7：Performance of motor imagery brain-computer interface based on anodal transcranial direct current stimulation modulation 论文8：Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/ poly(styrenesulfonate)- poly(vinyl alcohol)/poly (acrylic acid)interpenetrating polymer networks for improving optrode-neural tissue interface in optogenetics 专利1：神经网络修复系统及其制备方法和应用（ZL2013104687371） 专利2：电生理记录装置（ZL2013104049703） 代表性论文 专著目录 知识产权名称 专利3：光电极组件及光电极在体成像系统（ZL201310398943X） 专利4：光遗传学调控的动物行为学测试平台（ZL2011102467791） 专利5：生物反馈光电治疗装置（ZL2010105652041） 申请人团队已经建立起了较为完善的光遗传学技术平台，实现了从光感基因病毒载体制备、光神经界面技术、光电极阵列技术到光神经电信号处理等光遗传学技术的核心技术。借助于目前搭建的光遗传平台，我们已经向先导课题组内外的多家实验室提供了技术支持。此外，从2012年至2016年，申请人团队共举办了五届“全国光遗传技术培训班”为来自境内外的300多家（次）实验室的500人（次）进行了技术培训，积极推动了光遗传相关技术的广泛应用。 推广应用情况 - 2 -