早年畢業(yè)于浙江醫(yī)科大學(xué)（現(xiàn)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院）的馮國平教授現(xiàn)任麻省理工學(xué)院麥戈文研究院研究員，華東師范大學(xué)兼職教授，這位的神經(jīng)生物學(xué)教授曾創(chuàng)建了為神經(jīng)生物學(xué)界廣泛應(yīng)用的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠模型，獲得了多項重要成果。近幾個月以來這一研究組又接連發(fā)表了Nature Neuroscience，Nature Methods，和Nature雜志文章。

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Selective optical drive of thalamic reticular nucleus generates thalamic bursts and cortical spindles

丘腦網(wǎng)狀核（thalamic reticular nucleus，TRN）是位于外髓板和內(nèi)囊之間的一薄層神經(jīng)細(xì)胞，細(xì)胞類似腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它能接受大腦皮質(zhì)和板內(nèi)核來的纖維，發(fā)出纖維到丘腦各核，另有部分纖維到達(dá)中腦被蓋部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

之前的研究認(rèn)為這一結(jié)構(gòu)能調(diào)控新皮層腦電波以及行為狀態(tài)，在這篇文章中，研究人員利用光遺傳學(xué)工具，以及小鼠行為多電極記錄等方法，發(fā)現(xiàn)TRN簡單選擇驅(qū)動能開啟丘腦皮層發(fā)射模式，并產(chǎn)生新皮層梭（neocortical spindles）。這些研究結(jié)果提出TRN在體內(nèi)調(diào)控行為狀態(tài)方面的作用的新機制，也揭示了一種新模式。

Cell type–specific channelrhodopsin-2 transgenic mice for optogenetic dissection of neural circuitry function

研究人員利用光遺傳學(xué)（optogenetic）新技術(shù)結(jié)合細(xì)菌人工染色體（BAC）轉(zhuǎn)基因策略成功構(gòu)建了四種神經(jīng)元可被藍(lán)光激活的轉(zhuǎn)基因小鼠動物模型。

綠藻光敏蛋白2（ChR2，第二型離子通道視紫質(zhì)）的蛋白正常存在于藻類，在藍(lán)光照射下，表達(dá)ChR2的細(xì)胞會被激活。在這篇文章中，研究人員在各種類型的神經(jīng)細(xì)胞中導(dǎo)入了ChR2蛋白的H134R 突變體——ChR2（H134R）基因。結(jié)合BAC轉(zhuǎn)基因技術(shù)，研究人員成功構(gòu)建了VGAT-ChR2（H134R）-EYFP, ChAT-ChR2（H134R）-EYFP, Tph2-ChR2（H134R）-EYFP 和Pvalb（H134R）-ChR2-EYFP BAC四種轉(zhuǎn)基因小鼠模型。

通過更進(jìn)一步的實驗，研究人員對這四種轉(zhuǎn)基因小鼠模型進(jìn)行了廣泛的功能鑒定，證實通過藍(lán)光照射研究人員可控制這些轉(zhuǎn)基因小鼠中GABAergic神經(jīng)元、*能（cholinergic）神經(jīng)元、5-羥色胺能（serotonergic）神經(jīng)元以及小白蛋白（parvalbumin）的神經(jīng)元的動作電位發(fā)放。這些新型的ChR2（H134R）轉(zhuǎn)基因小鼠模型為研究人員繪制大腦神經(jīng)連接圖，解析各種行為的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了重要的研究工具。

Shank3 mutant mice display autistic-like behaviours and striatal dysfunction.Nature Volume

研究人員發(fā)現(xiàn)Shank3 被刪除的小鼠表現(xiàn)出幾個自閉癥特征，包括社會行為缺陷以及異常紋狀體突觸和異常皮質(zhì)-紋狀體回路。這些發(fā)現(xiàn)表明Shank3 在神經(jīng)連接中起關(guān)鍵作用，并且為它在與自閉癥相似的行為中可能發(fā)揮的功能提供了一個機制。

這是科學(xué)家們*次獲得Shank3突變與自閉癥樣行為相關(guān)的直接證據(jù)。盡管目前研究表明只有很小比例的自閉癥患者存在Shank3基因突變，馮國平表示新研究發(fā)現(xiàn)將推動他們在未來的研究中更深入地探索其他突觸蛋白與多種精神疾病的。

來源：生物通