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绘制大脑神经网络的连接图谱有助于我们更好地解析大脑的功能,发展用于绘制大脑神经网络结构的技术,已成为当前神经科学研究的迫切需求。传统的神经环路研究的方法主要包括高尔基染色以及蛋白质或染料标记的方法。基于病毒发展而来的神经环路示踪技术,是目前绘制大脑连接图谱的常用手段之一,而且也是近年来神经科学研究中发展十分迅速的领域。目前常用的用于标记神经环路的嗜神经病毒主要有伪狂犬病毒(pseudorabies virus,PRV)、重组狂犬病毒(rabiesvirus,RV)、水疱性口炎病毒(vesicularstomatitisvirus,VSV)和单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV),这些嗜神经病毒可以用于解析大脑中枢特定核团或者外周器官的单级或多级的输入输出网络。另外一些常用的解析神经环路的病毒包括腺相关病毒(adeno-associatedvirus,AAV)等病毒,可以用于神经环路的操控以及神经元投射等研究。利用上述这些病毒可以解析目前神经科学研究中的部分问题,本研究利用上述病毒标记了海马和杏仁核的环路以及神经元的精细形态的描绘。主要内容是:1、协助实验室建立并完善了用于解析神经环路的多种病毒系统。2、合作研究完成习得性绝望和习得性充满希望两种情感对小鼠空间记忆的不同的影响的神经环路机制。通过对比不同情绪状态下,小鼠空间学习记忆能力的变化,从而鉴定出基底外侧杏仁核靠后部(BLP)和腹侧海马CA1的单突触连接调控了情绪对空间学习记忆能力的影响,该部分工作主要与华中科技大学同济医学院王建枝教授课题组合作完成。3、合作研究完成了稀疏标记小鼠大脑神经元并追踪重构单个神经元的方法,用AAV病毒稀疏标记小鼠大脑多个脑区的神经元的形态并使用fMOST(华中科技大学光电国家实验室技术)对外侧前额叶进行精细结构成像,获得了小鼠外侧前额叶的稀疏标记的神经元的全脑投射数据。该部分工作主要是和华中科技大学光电国家实验室张玉慧教授课题组和曾绍群教授课题组合作完成。4、合作研究了小鼠海马区苔藓细胞(Mossy cell)的精细形态,主要方法是利用上述的可以用于稀疏标记的AAV病毒注射海马DG区,该病毒可以选择性地稀疏标记海马DG区的苔藓细胞,通过该方法可以获得苔藓细胞的精细形态结构,该部分工作主要是和华中科技大学光电国家实验室张玉慧教授课题组和曾绍群教授课题组合作完成。