9月6日出版的《自然—神经科学》(Nature Neuroscience)发表了中科院生物物理所与香港理工大学“何士刚-贺菊方”视听整合实验室题为Change detection by thalamic reticular neurons的联合成果。
变化的事物常常会引起人的注意，这是由于我们的大脑对于新鲜的刺激有一种特殊的偏向性，即偏离偏好(deviance preference）。在丘脑网状核（TRN）,这个被Francis Crick认为在注意过程中起着类似探照灯作用的脑区,何士刚研究组和贺菊方研究组通过检测其听觉分区的活动，发现TRN神经细胞对重复声音刺激的反应很快变弱、消失，但在声音刺激频率变化时，却能产生较强的反应。使丘脑网状核失活，在听觉传导通路的中继核团－内侧膝状体，记录到的神经活动也应证了丘脑网状核（TRN）在注意及其变化中的作用。《自然中国》（Nature China）亮点推荐点评认为，这项研究在解答偏离偏好机理方面获得了重要进展，也为未来进一步研究TRN神经元提供了重要信息。
这一成果的取得得益于双方长期深入的合作研究。何士刚研究组主要在细胞水平研究视觉系统，贺菊方研究组主要研究听觉系统，以及听觉和视觉系统双模态之间相互作用的问题。自2005年始，贺菊方教授就作为生物物理所的客座教授与何士刚研究员成立了“视听觉联合实验室”开展合作研究。2008年通过评审成为中国科学院-裘搓（Croucher Foundation）视听整合实验室。双方从视觉、听觉整合方面入手，结合两个实验室的优势，力争从不同的角度在视听觉方面的科研难题上做出突破，这在神经生物学和医学等方面都具有重要的意义。合作期间，双方展开了形式多样的联合研究：何士刚研究员和贺菊方教授每年都保证有一定的时间在对方实验室交流访问，共同制定研究计划和实施研究；同时，双方将多名研究生派往对方的实验室学习技术，参与科研工作；还通过召开联合研讨会、以及远程音频研讨会等形式交流实验进展，攻克实验难关。如这篇论文的第一作者，余雄杰是生物物理所的学生，受何士刚和贺菊方联合指导，在学期间多次去香港学习，主要实验在生物物理所的联合实验室完成。
合作研究开展至今，双方已经围绕“丘脑水平的视听整合”，“利用‘电子蝙蝠耳’学习以听觉代替视觉的神经机制”，“联合丘脑可调制听觉皮层的听反应”等开展了多项合作课题的研究。这些项目得到了国家自然科学基金委海外及港澳学者合作研究基金、中国科学院对外合作重点项目以及裘搓基金会、香港研究资助局、香港理工大学的支持。
何士刚-贺菊方视听整合实验室强强联合，产出了重要创新成果，成为学科交叉、团队合作的成功范例。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
Nature Neuroscience 12, 1165 - 1170 (2009) 16 August 2009 | doi:10.1038/nn.2373
Change detection by thalamic reticular neurons
Xiong-Jie Yu1,2, Xin-Xiu Xu1, Shigang He1 & Jufang He1,2
The thalamic reticular nucleus (TRN) is thought to function in the attentional searchlight. We analyzed the detection of deviant acoustic stimuli by TRN neurons and the consequences of deviance detection on the TRN target, the medial geniculate body (MGB) of the rat. TRN neurons responded more strongly to pure-tone stimuli presented as deviant stimuli (low appearance probability) than those presented as standard stimuli (high probability) (deviance-detection index = 0.321). MGB neurons also showed deviance detection in this procedure, albeit to a smaller extent (deviance-detection index = 0.154). TRN neuron deviance detection either enhanced (14 neurons) or suppressed (27 neurons) MGB neuronal responses to a probe stimulus. Both effects were neutralized by inactivation of the auditory TRN. Deviance modulation effects were cross-modal. Deviance detection probably causes TRN neurons to transiently deactivate surrounding TRN neurons in response to a fresh stimulus, altering auditory thalamus responses and inducing attention shift.
1 CAS-Hong Kong Joint Research Laboratory for Visuo-Auditory Integration, Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
2 Laboratory of Applied Neuroscience, Department of Rehabilitation Sciences, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong.
