個人介紹
杜旭飛博士（高級工程師）2006年本科畢業(yè)于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，2013年在中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所獲神經(jīng)生物學(xué)博士學(xué)位，2013年至2018年在中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所擔(dān)任助理研究員。2018年至今開始擔(dān)任神經(jīng)科學(xué)研究所全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜繪制平臺主任，主要運用分子生物學(xué)、活體成像和計算方法，研究斑馬魚全腦結(jié)構(gòu)和功能聯(lián)接組。
研究方向
大腦具有極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和至關(guān)重要的功能。神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）是構(gòu)成大腦的基本單元，具有各異的形態(tài)和復(fù)雜的聯(lián)接方式，在全腦尺度上解析結(jié)構(gòu)和功能神經(jīng)聯(lián)接圖譜是揭示腦工作原理的關(guān)鍵。斑馬魚具有保守的神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)造，但結(jié)構(gòu)相對簡單，全腦有約105個神經(jīng)元，是目前唯一一種可以在全腦尺度上解析腦結(jié)構(gòu)和功能的脊椎動物模型。因此，平臺近期研究重點是繪制斑馬魚全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜，主要研究方向包括：
1. 繪制全腦介觀結(jié)構(gòu)神經(jīng)聯(lián)接圖譜
結(jié)構(gòu)神經(jīng)聯(lián)接圖譜是理解大腦如何工作的非充分但必要基礎(chǔ)條件。結(jié)構(gòu)聯(lián)接可以從宏觀（腦區(qū)）、介觀（細(xì)胞）和微觀（突觸）三個層面解析，其中介觀層面的聯(lián)接節(jié)點是構(gòu)成大腦的基本單元神經(jīng)元，是基本且關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)聯(lián)接圖譜。我們將以斑馬魚幼魚為模型，首先繪制單細(xì)胞分辨率的有神經(jīng)元類型的全腦神經(jīng)投射圖譜，同時研發(fā)基于遺傳方法或嗜神經(jīng)病毒的環(huán)路示蹤工具，進(jìn)而繪制有神經(jīng)元類型特異性的全腦神經(jīng)聯(lián)接圖譜。
2. 繪制全腦介觀功能神經(jīng)聯(lián)接圖譜
大腦的神奇之處在于從一個靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠涌現(xiàn)多種多樣的腦功能，形成動態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)。利用斑馬魚幼魚體型小巧，通體透明的特點，我們能夠在三維水平上對斑馬魚全腦所有數(shù)十萬個神經(jīng)元活動進(jìn)行同時長時間實時記錄，通過結(jié)合光遺傳學(xué)調(diào)控特定神經(jīng)元群體的活動，我們將繪制具有單細(xì)胞分辨率的全腦功能神經(jīng)聯(lián)接圖譜，并挖掘生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組織原理。
3. 探究全腦神經(jīng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)和功能圖譜的關(guān)聯(lián)
神經(jīng)科學(xué)的目標(biāo)是了解神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-功能的組織邏輯，從而探究從感知到行為的神經(jīng)機(jī)制。因此在獲得全腦結(jié)構(gòu)和功能聯(lián)接圖譜的基礎(chǔ)上，我們將繼續(xù)研究靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖譜和動態(tài)功能圖譜的關(guān)聯(lián)，從而實現(xiàn)對一種脊椎動物腦聯(lián)接組的完整解析，挖掘腦工作的普適規(guī)律，為類腦智能研究提供基礎(chǔ)和新思路。
代表性論文 1. Li, Y.#, Du, X.F.#, Liu, C.S., Wen, Z.L., and Du, J.L.* (2012). Reciprocal regulation between resting microglial dynamics and neuronal activity in vivo. Developmental Cell 23, 1189-1202. (Highlighted by Preview in Developmental Cell 23, 1125-1126; and Faculty of 1000; Recommended by NEUORN in 2013 as one of most influential papers of microglia research field in the last two years).
2. Li, Y., Du, X.F., and Du, J.L.* (2013). Resting microglia respond to and regulate neuronal activity in vivo. Communicative & Integrative Biology 6: e24493.
3. Li, Y.*, Du, X.F., and Du, J.L. (2013). Physiological properties and functions of microglia. Acta Physiologica Sinica 65(5):471-82. (Review, In Chinese)
4. Du, X.F.*, and Du, J.L.* (2015). Hypocretinergic systems in zebrafish. Chinese Bulletin of Life Sciences 27(7):827-836. (Review, In Chinese)
5. Li, Y.Y., Du, X.F., Pei, G., Du, J.L., and Zhao, J.* (2016). β-Arrestin1 regulates morphology and dynamics of microglia in zebrafish in vivo. Eur. J. Neurosci. 43(2):131-138.
6. Du, X.F.*, and Du, J.L.* (2016) A “death” trap for microglia. Developmental Cell 38(2): 120-121. (Invited Previews)
7. Xu, B.#, Zhang, Y.#, Du, X.F., Li, J., Zi, H.X., Bu, J.W., Yan, Y., Han, H., and Du, J.L.* (2017). Neurons secrete miR-132-containing exosomes to regulate brain vascular integrity. Cell Research 27(7): 882-897. (Highlighted article) 8. Zhang, Y.#, Xu, B.#, Chen, Q., Yan, Y., and Du, J.L.*, Du, X.F.* (2018). Apoptosis of endothelial cells contributes to brain vessel pruning of zebrafish during development. Frontiers in Molecular Neuroscience 11:222.
9. Du, X.F.*, Xu, B., Zhang, Y., Chen, M.J., and Du, J.L.* (2018). A transgenic zebrafish model for in vivo long-term imaging of retinotectal synaptogenesis. Scientific Reports 8:14077.
聯(lián)系方式
杜旭飛
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