徐富强课题组

发布日期:2018-01-04 来源:本站

1. 徐富强课题组在嗅觉系统对鼻腔气流信息的编码及处理研究中取得进展

在日常生活中,我们常通过调节呼吸节律来缓解压力和调节情绪。其实人们自古就利用并享受着调节呼吸节律带来的‘福利’,如在佛教、道教、瑜伽和冥想的打坐中会普遍运用到‘数息术’。近期中国科学院武汉物理与数学研究所徐富强研究组探究了这些现象背后的神经生物学依据。结合fMRI和电生理等技术手段,表明活体嗅球能够处理气流信息,且采用广谱的空间编码方式进行处理。这与特异性编码气味的方式完全不同。并且,嗅球能够精细地编码气流的强度和频率信息。另外,我们发现鼻腔气流能够调节肺部呼吸节律、心率和EEG信号。我们的结果为瑜伽和冥想等通过调节呼吸节律进行‘静修’提供了实验证据和理论基础。

该研究在徐富强研究员的指导下完成,助理研究员吴瑞琪为该论文的第一作者,发表在2017年Journal of Neuroscience杂志。徐富强为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金重大研究计划等资助。

http://www.jneurosci.org/content/37/44/10700.long

 

2. 徐富强课题组在气味偏好形成的神经环路机制研究中取得进展

生活环境的差异导致每个人的气味偏好可能不同,研究人员认为气味偏好的形成具有重要的生理和社会意义,但是目前学界对其神经环路机制尚不清楚。近期,中国科学院武汉物数所徐富强研究组在气味偏好形成的神经环路机制研究中取得进展。

嗅结节 (olfactory tubercle,OT) 位于脑腹侧纹状体,它直接接受来自嗅球及其它嗅觉皮层的信息输入,也接受来自于腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)多巴胺能神经元的输入,而后者对调节奖赏及动机具有重要作用。嗅结节与嗅觉系统及奖赏系统的特殊联系使其具有可能涉及气味偏好的结构基础。研究人员首先利用狂犬病毒RV逆行追踪技术,观察到内侧OT(mOT)可直接接受嗅球等嗅觉系统神经元和VTA中多巴胺能神经元等奖赏系统的输入,其次利用光纤钙记录技术,观察到内侧OT中的神经元对多种气味刺激均有响应,同时VTA-mOT多巴胺能神经投射纤维可响应多种自然的奖赏刺激;随后利用光遗传激活VTA-mOT多巴胺能投射通路可导致奖赏反应并且可建立气味偏好;最后利用光遗传或化学遗传抑制该通路可阻断自然条件下气味偏好的建立。研究表明,VTA-mOT多巴胺能神经投射参与了包括进食、社交等一系列自然奖赏过程,并在气味偏好形成中具有重要作用,有望为成瘾、偏食和肥胖等的预防和治疗提供神经环路层面的实验依据。

该研究在徐富强研究员的指导下完成,博士生张志建和助理研究员刘青为该研究论文的共同第一作者,徐富强研究员为通讯作者,文章发表在2017年Elife杂志。部分实验得到了华中科技大学李浩洪教授和中科院深圳先进技术研究院王立平研究员的帮助。该研究获得了国家自然科学基金重大研究计划等资助。

https://elifesciences.org/articles/25423