腦聲常談丨深圳先進(jìn)院王立平團(tuán)隊(duì)2025年研究成果匯總

王立平，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員，長期致力于本能行為的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制研究，聚焦于：恐懼、防御、逃避等生存相關(guān)本能行為的腦內(nèi)編碼；威脅感知與適應(yīng)性反應(yīng)的個(gè)體差異及其神經(jīng)基礎(chǔ)；腦-體交互（如免疫、代謝對(duì)行為的影響）以及發(fā)展高通量、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的行為分析方法與神經(jīng)調(diào)控技術(shù)。2025年，王立平團(tuán)隊(duì)在神經(jīng)環(huán)路機(jī)制研究上持續(xù)領(lǐng)跑：深入解析恐懼個(gè)體差異的精確環(huán)路并推動(dòng)行為分析方法學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化。

一個(gè)框架如何讓小鼠“說”出它的狀態(tài)

2025年2月，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院王楓研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合王立平研究員團(tuán)隊(duì)在Cell Reports發(fā)表了 “Hierarchical behavioral analysis framework as a platform for standardized quantitative identification of behaviors”， 開發(fā)了一種名為HBAF（Hierarchical Behavioral Analysis Framework）的層級(jí)化行為分析框架。

行為由遵循內(nèi)在邏輯的模塊構(gòu)成，而清晰的結(jié)構(gòu)性行為分析有助于深入理解行為及其神經(jīng)機(jī)制。在此，作者開發(fā)了一種層級(jí)化行為分析框架（Hierarchical Behavioral Analysis Framework, HBAF），通過分析高維行為數(shù)據(jù)高效揭示這些行為模塊的組織邏輯。通過構(gòu)建雄性和雌性小鼠的自發(fā)行為圖譜，作者發(fā)現(xiàn)自發(fā)行為模式具有先天“硬連線”特性，其中嗅探行為充當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的樞紐節(jié)點(diǎn)。嗅探與梳理行為的比值能夠以高通量方式準(zhǔn)確區(qū)分不同的自發(fā)行為狀態(tài)。這些行為狀態(tài)受到情緒狀態(tài)、晝夜節(jié)律和光照條件的影響，從而呈現(xiàn)出獨(dú)特的行為特征、時(shí)空分布模式及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。借助這一簡單且易于實(shí)施的自發(fā)行為范式，HBAF能夠快速、精準(zhǔn)地評(píng)估動(dòng)物的行為狀態(tài)，有效彌合理論上對(duì)行為結(jié)構(gòu)的理解與基于多維綜合行為信息的實(shí)際分析之間的鴻溝。

發(fā)現(xiàn)：

開發(fā)基于自發(fā)行為的分層行為分析框架（姿勢(shì)→動(dòng)作→動(dòng)作集）；

發(fā)現(xiàn)嗅探行為是不同情緒狀態(tài)下動(dòng)作轉(zhuǎn)換的樞紐節(jié)點(diǎn)；

計(jì)算“嗅探/梳理比”可高通量區(qū)分小鼠內(nèi)部狀態(tài)（如應(yīng)激、晝夜節(jié)律影響）；

研究揭示了雄性和雌性小鼠自發(fā)行為中的高維特征及其組織邏輯。在該結(jié)構(gòu)中，嗅探行為被確定為一個(gè)樞紐節(jié)點(diǎn)主導(dǎo)著不同行為模塊之間的轉(zhuǎn)換。值得注意的是，嗅探與梳理行為的比值可作為一種高效、高通量的指標(biāo)，有效區(qū)分不同的自發(fā)行為狀態(tài)。

應(yīng)用價(jià)值：為精神疾病動(dòng)物模型的行為表型量化提供標(biāo)準(zhǔn)化工具。

文章來源

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115239

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大腦如何決定你是“敏感型”還是“淡定型”？

2025年5月9日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院王立平、劉雪梅研究團(tuán)隊(duì)在Neuron雜志上發(fā)表了“Neural Circuit Underlying Individual differences in Visual Escape Habituation” 揭示了該研究聚焦于：當(dāng)動(dòng)物反復(fù)暴露于相同視覺威脅（如looming刺激）時(shí)，不同個(gè)體表現(xiàn)出截然不同的適應(yīng)策略：有的持續(xù)強(qiáng)烈逃避（高反應(yīng)型），有的迅速習(xí)慣化（低反應(yīng)型）。這項(xiàng)工作旨在解析驅(qū)動(dòng)這種行為表型異質(zhì)性的特定腦區(qū)連接與神經(jīng)活動(dòng)模式。

恐懼等情緒幫助生物體應(yīng)對(duì)威脅。反復(fù)暴露于捕食者刺激會(huì)引發(fā)適應(yīng)性行為反應(yīng)，但其背后個(gè)體差異的神經(jīng)機(jī)制尚不清楚。作者在小鼠中鑒定出兩種逃避行為策略：持續(xù)性逃避（T1），二者在looming刺激下對(duì)應(yīng)不同的覺醒狀態(tài)。結(jié)合多通道電生理記錄、神經(jīng)環(huán)路示蹤、光遺傳學(xué)操控和行為分析，作者發(fā)現(xiàn)從上丘（SC）存在兩條平行通路投射至基底外側(cè)杏仁核（BLA）：

T1通路：SC → 腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）→ BLA，伴隨高覺醒水平；

T2通路：SC → 背內(nèi)側(cè)丘腦（MD）→ BLA，表現(xiàn)為快速習(xí)慣化。

其中，MD整合來自上丘和島葉皮層的輸入，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)覺醒水平與防御行為。該研究揭示了介導(dǎo)適應(yīng)性威脅應(yīng)對(duì)及個(gè)體行為差異的關(guān)鍵神經(jīng)環(huán)路機(jī)制。

核心發(fā)現(xiàn)：

首次系統(tǒng)鑒定出面對(duì)重復(fù)視覺威脅時(shí)，小鼠表現(xiàn)出兩種典型逃避策略：持續(xù)快速逃避（T1）；T1依賴上丘/島葉皮層 → VTA → 基底外側(cè)杏仁核（BLA）通路；T2依賴上丘/島葉皮層 → 丘腦背內(nèi)側(cè)核（MD）→ BLA 通路；MD整合感覺與內(nèi)部狀態(tài)信息，調(diào)控覺醒與恐懼習(xí)慣化；BLA中β振蕩參與恐懼狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

意義：為理解焦慮癥、PTSD等精神疾病中“過度敏感”或“麻木”表型提供環(huán)路解釋和干預(yù)靶點(diǎn)。

文章來源

doi: 10.1016/j.neuron.2025.04.018

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