2021年11月2日，《Cell

近期，《神经科学通报》期刊发表了题为《孤独症患者中发现的CHD7内含子变异影响神经元分化和发育》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心仇子龙研究组与陈跃军研究组、上海交通大学附属上海市精神卫生中心杜亚松研究组合作完成。该研究通过对中国孤独症核心家系进行全外显子组测序，发现了一个东亚人群特有的、在中国孤独症家系中富集的、位于CHD7基因内含子的遗传点突变，并发现该点突变通过影响CHD7转录本的可变剪接及调控TBR1基因的表达，导致神经元发育受损。此研究通过一个CHD7遗传性内含子点突变的功能，为常见变异作为孤独症遗传学原因提供了证据支持，揭示了之前未发现的突变机制，为进一步了解孤独症的致病机理及对孤独症进行预测提供了更加广阔的思路。孤独症是一类婴幼儿时期发病的神经发育性疾病。社交沟通障碍和重复刻板行为是孤独症的核心表型。根据美国疾控防御中心的孤独症和发育性疾病监测网络的统计，孤独症的发病率逐年上升，目前估计每58个出生的孩子就有一个患有孤独症。全世界对孤独症的关注和研究越来越广泛。对双生子和家系的研究一致表明，孤独症的遗传力非常大。对于孤独症的致病基因研究，发现了100多个风险基因可以新发有害突变，很多功能明确的基因突变可以单独致病，但影响孤独症的遗传因素，新发和罕见遗传的有害突变只能解释10-20%的孤独症，而遗传并且功能较弱的常见变异，占据孤独症很大比例。不同地域人群SNP是有差异的。因此针对更广泛的样本筛选孤独症相关的特异SNP并对其功能进行研究，将为孤独症的致病基因和致病机制提供不可或缺的证据。仇子龙研究组与杜亚松研究组合作，收集了167个中国孤独症家系，提取外周血基因组进行全外显子组测序，根据一套流程筛选风险突变，再通过Sanger测序验证突变的存在，筛选到了位于CHD7的一个点突变（图A）。为研究该点突变是否产生与CHD7缺失相关的功能缺陷，仇子龙研究组与陈跃军研究组合作，使用CRISPR/Cas9介导同源重组方法，构建含有CHD7内含子点突变的干细胞。将点突变干细胞分化为神经元的过程中，发现CHD7表达降低、神经分化迟滞以及神经元形态缺陷。通过对比分化神经元的转录组，发现携带有CHD7内含子变异的分化神经元中，基因TBR1表达水平显著升高，TBR1是重要的ASD风险基因。为了验证点突变神经元的缺陷是否由于TBR1表达水平改变所导致，作者通过在正常细胞中敲减CHD7水平，发现TBR1表达水平上调，这与点突变细胞中的变化一致；作者进一步将分化的点突变神经元中的TBR1表达敲低，发现神经元的形态缺陷被挽救。结果表明点突变神经元的缺陷确实由TBR1表达水平改变所导致。为了进一步研究点突变是如何发挥作用的，作者对CHD7的转录本进行分析，发现除正常转录本外，还有三种异常形式的转录本出现（图B），并且发现异常形式的转录本在神经元中不具有正常转录本的功能。该工作发现了一个中国孤独症家系中富集的、位于CHD7基因内含子的遗传点突变，验证了其对神经发育的功能及机制，为常见变异作为孤独症遗传学原因提供了证据支持，为进一步了解孤独症的致病机理及对孤独症基因进行预测提供了基础。该项工作由仇子龙组博士研究生张然、助理研究员袁博与陈跃军组博士研究生何慧共同完成，吴子彦博士与王秀臻博士做出了重要贡献，本工作得到中科院、科技部、基金委、上海市的资助。

并且将其与sgRNA共价偶联。在酵母细胞中，CRISPEY可以在酵母细胞中高效精确地（>80%编辑效率）敲入长达700bp的DNA序列。但是，Retron系统在哺乳动物细胞是否可以工作一直没有研究。

Liu实验室与其合作者对CGBEs系统进行改造与升级，构建了高效的CGBEs编辑器。为能够方便科研人员的日常研究，人工智能与基因编辑结合的越来越紧密，David

7月29日，《神经科学杂志》在线发表了题为《从神经元感受野到知觉场：刺激大小依赖的亮暗光斑视觉后像不对称性的皮层下神经机制》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心王伟研究组完成。该研究利用人的心理物理学，视觉实验动物猫的丘脑外膝体（dLGN）单细胞记录和视网膜神经节细胞轴突末梢记录，以及数学建模等手段，展示了皮层下视觉细胞感受野（receptive

食蟹猴作为一种高等模式动物，被广泛应用于脑科学和生物医药研究中。随着近年来基因编辑技术的快速发展，遗传修饰的非人灵长类模式动物将会在生物医学研究和新药研发中扮演越来越重要的角色。但无论是通过慢病毒载体介导技术得到的转基因猴还是通过CRISPR-Cas9等分子核酸酶技术获得的基因编辑猴，其首建个体（F0）都存在嵌合突变现象，因此不能成为可对比分析的理想动物模型。F0经自然繁育如果能够将突变基因传递下去则可以得到无嵌合的子一代个体（F1）。然而常用的非人灵长类实验动物食蟹猴和恒河猴都具有很长的青春前期，其自然繁育周期需要近5年时间。灵长类动物的生殖发育进程与啮齿类动物差别较大。小鼠在出生后不久即开始启动精子发生，出生20天后即可形成精子。灵长类动物进入青春期后才开始启动精子发育，雄性食蟹猴和恒河猴往往要到3岁后才开始进入青春期，首次产生精子的时间一般在4岁左右。下丘脑-垂体-性腺轴在哺乳动物生殖发育中发挥着关键的调控作用，进入青春期后，下丘脑分泌促性腺激素释放激素GnRH作用到垂体，促使垂体分泌和释放促性腺激素。促性腺激素（FSH和LH）经内分泌作用于雄性个体的精巢，促使精巢内体细胞分泌睾酮等性腺激素，启动生殖干细胞增殖分化进而发育成精子。针对非人灵长类传代周期长这一限制因素，中科院脑智卓越中心孙强团队曾在2016年开发了基于精巢异种移植的食蟹猴繁殖加速技术，通过将1岁雄性食蟹猴的单侧精巢移植到去势裸鼠皮下，得到了可产生子代个体的精子，进而建立了可在30个月内得到食蟹猴子代个体的加速繁殖技术。然而，精巢异种移植技术得到的精子数量少，无自主受精能力，需经单精子注射才能完成受精，且受精率和胚胎发育率低，因此，急需开发一种更为高效且稳定的非人灵长类动物繁殖加速技术。2021年5月4日，《National

CRISPR/Cas13是一类RNA介导的靶向RNA切割的系统，它被广泛地应用于RNA敲低、RNA单碱基编辑、RNA定点修饰、RNA活细胞示踪以及核酸检测领域。相比于传统的RNA干扰技术，Cas13系统具有更高的敲低效率和特异性；相比于Cas9介导的DNA编辑技术，Cas13不会对基因组造成永久性改变，甚至可以通过药物来调控RNA编辑，使其具有可逆性，因此在疾病治疗上具有比较独特的优势。2015年，美国Eugene

Cell》发表了一篇名为《Indiscriminate

2021年2月8日，《Development》期刊在线发表了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室刘志勇研究组题为《嵌合CRISPR-stop技术实现核心基因突变的快速表型分析》的研究论文。小鼠和人类的听觉系统在发育和功能上十分相似，因此，利用小鼠模型筛查耳蜗听觉毛细胞发育过程中的重要基因对于毛细胞再生和临床上寻找耳聋基因的治疗靶点有重要的意义。虽然目前耳蜗毛细胞在幼年和成年不同发育时期的转录组分析已有报道，但是至今为止，我们对于毛细胞分化成熟的分子机制还知之甚少。其中一个主要的原因是因为传统的小鼠模型构建费时费力，通常需要首先构建F0代小鼠，然后进行生殖细胞传代，获得遗传稳定的F1小鼠之后再进行后续的实验。

图注1：（A）示意图显示P2A-mcherry和SPH-OminiCMV-Ents两种标记基因的策略。（B）在mESC细胞中用SPH-OminiCMV-Ents策略（红色三角形）和P2A-

2020年6月24日，《eLife》期刊在线发表了题为《次级运动皮层在灵活视觉分类行为中参与适应性行动选择的控制》的研究论文。该研究发现，次级运动皮层的行动选择信息和感觉历史信息受到任务需求的动态调控，在灵活行为中具有重要作用。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室姚海珊研究组完成，博士研究生王天一为第一作者。大千世界熙熙攘攘，包括各式各样的刺激、物体和事件。能够根据刺激和行为意义的相似程度进行分类归纳，以便概括地指导行为，是人类和动物生存所必需的一种基本而重要的认知能力。世界又是瞬息万变的，环境的变化要求个体能够更新划分事物功能类别的标准，根据不同的环境和自己对相应环境的经验，灵活地调整自己的行为，达到趋利避害的目的。不能灵活地适应环境或规则变化是一些神经系统疾病（如精神分裂症和自闭症）的典型特征。因此，研究灵活行为的神经机制对于理解大脑如何适应环境变化具有重要意义。前人的研究发现，猕猴额叶的前辅助运动区和额叶眼动区神经元的活动能够反映灵活刺激分类行为的分类边界改变。这些脑区在啮齿类动物中的同源区域是次级运动皮层（secondary

OFC的奖励预期信号对V1视觉反应的调节，改变了视觉刺激的显著度；V1视觉反应的变化，有助于OFC奖励预期信号的更新，从而促进学习。

2020年4月18日，《科学进展》期刊在线发表了题为《高灵敏和特异的纳米探针用于近红外钾离子成像》的研究论文，报道了中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杜久林研究组、熊志奇研究组与中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、步文博研究组的一项合作研究。该研究开发了一种可用近红外光激发的钾离子荧光纳米探针，成功监测了斑马鱼和小鼠脑中伴随神经活动的钾离子浓度的动态变化。细胞外钾离子浓度变化直接反映神经元电活动的改变，进而又影响神经元的兴奋性和神经元间的突触传递。因此，钾离子浓度的改变可以从另外一个侧面反应神经活动的异常，钾离子成像成为研究神经系统功能及其异常的新手段。在众多监测方法中，荧光成像具有独特的优势，可以非侵入性地获取细胞外离子浓度动态变化的时空信息，从而多尺度揭示脑部神经元间的相互作用。然而，现有的钾离子探针只能用紫外或可见光激发，因其在活组织中易于被吸收和散射而只能应用于大脑浅层。另外，现有的钾离子探针抗干扰性差，选择低，尤其难以区分钠钾离子，无法实现针对钾离子的特异性监测。因此，急需发展新型钾离子荧光探针，其要具备更高穿透深度的近红外光激发，而且对钾离子具有特异性响应。为此，科研人员精细设计并制备了具有三层（上转换发光纳米颗粒@钾离子感应探针@钾离子选择性薄膜）核壳结构的球状纳米探针，总直径为85

2020年1月23日,《eLife》期刊在线发表了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室刘志勇研究组题为《耳蜗螺旋神经节在多个发育节点的深度转录组分析》的研究论文。

900万美国人感染，26.5万人住院，1.2万人死亡，当时WHO（世界卫生组织）第1次将其定性为全球突发性公共卫生紧急事件（Public

Zeljic博士生和助理研究员单仕芳博士的大力协助。该工作得到了中科院战略先导（B类）科技专项、科技部国家重点研发计划、基金委国家自然科学基金、上海市重大科技专项等研究项目的资助。

9月3日，《美国科学院院刊》在线发表了题为《猕猴对自我身体表征的统计推理》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、灵长类神经生物学重点实验室王立平研究组完成，博士后方文为该论文第一作者。在该研究中，研究人员利用自主设计搭建的虚拟现实呈现系统，在人类和猕猴被试上建立身体幻觉行为学范式，并首次在猕猴上对其身体“拥有感”

8月23日，《eLife》期刊在线发表了中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室何杰研究组题为《脑损伤激活斑马鱼视顶盖放射状胶质细胞的细胞周期进入随机性及命运决定机制》的研究论文。该研究回答了两个关于胶质细胞如何响应脑损伤的关键性问题：损伤激活的胶质细胞如何进入细胞周期？损伤激活的胶质细胞如何选择产生胶质细胞还是神经元？创伤性脑损伤是临床面临的最主要的中枢神经系统损伤形式之一。哺乳动物中枢神经系统损伤诱发胶质细胞（如星形胶质细胞）异常增生（Gliosis）,

6月8日，《EBioMedicine》在线刊登了一篇关于急性青光眼视锐度损伤的研究论文。该项研究由复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的孙兴怀研究组研究人员，在中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室视知觉脑机制研究组王伟研究员指导下完成。

表示偏好训练声音刺激。论文原文:https://www.nature.com/articles/s41593-019-0383-6

4月1日，《大脑》杂志在线发表了题为《重新激活无义介导的mRNA降解通路可有效对抗C9orf72双肽重复序列的神经毒性》的研究论文。该项研究揭示了导致部分肌萎缩性侧索硬化症（ALS）的新机制，证实了激活无义介导的mRNA降解通路可以作为治疗ALS的新策略,

近日，为更好地激发科技工作者积极投身志愿服务的热情，上海市科技系统文明办和市科技团工委对市科技系统志愿服务领域中涌现出来的30家先进集体和30名优秀志愿者进行了表彰。经过择优推荐和层层评选，其中中国科学院神经科学研究所科普志愿者团队被评选为“2018年度上海市科技系统志愿服务先进集体”，神经所仇子龙研究员和李晟豪研究生被评选为“2018年度上海市科技系统优秀志愿者”。中国科学院神经科学研究所科普志愿者团队2018年度活动回顾激发青少年的科学兴趣组织科普夏令营活动7月13日至15日，在神经所所长蒲慕明院士和党委书记王燕的带领下，神经所科普志愿者团队会同中科院上海分院、中科院自动化所、中山医院、上海中学等单位共45人赴江苏大丰开展“2018年江苏大丰科普夏令营”活动。来自大丰区的大丰中学、新丰中学、南阳中学的203名高一学生和200多名教师参加了此次夏令营。创建脑智实验室，开展脑智课程9月至12月，神经所科普志愿者团队为上海中学的高中一年级学生开设了“脑科学与智能技术”实验组课程，并新建了脑智实验室。志愿者团队先后安排三十多名研究员前往上海中学授课，指导实验室建设，并安排十多名研究生指导学生开展学习记忆、多感觉整合、动物情绪调控、遥控动物、脑机接口、错觉等方面的趣味实验。开放实验室5月13日，神经科学国家重点实验室向上海市中小学生全面开放，其中研究感觉整合与行为、干细胞和神经发生、灵长类疾病模型、感觉系统、突触蛋白的结构与功能的6个研究组，共接待了120多名中小学生及陪同家长。活动的内容非常丰富，神经所科普志愿者带领大家聆听了科普讲座，通过提问互动、亲自动手等环节，带领大家体验了奇妙的神经科学世界。前往中学开展科普讲座神经所科普志愿者前往上海市位育初级中学、建襄小学等学校开设了十几个科普讲座，积极普及脑神经等方面的科学知识。4月份，副研究员温云卿走近立达中学，为孩子们上了一堂《智力，从远古走向未来》的科普讲座。5月份，博士后尹家鹏走进沙田学校，为孩子们带来了一堂《有趣的视觉错觉》讲座。5月份，神经所科普志愿者应邀前往位育初级中学，围绕“神经电活动与脑电波”、“认识转基因”、“理智与情感-浅谈决策背后的神经科学”、“我们如何感知世界”、“神奇的视觉”、“多感觉整合”、“博弈论”、“探索记忆的奥秘”这八个主题，为初一八个班的同学们开设了八堂别开生面的科普讲座。为丰富建襄小学的课程设置，神经所在2018年度共派遣9名科普志愿者进课堂开展科普讲座。科学家走近社会公众神经所科普志愿者团队通过组织科研人员通过走近中央和国家机关、走近社会白领等不同人群，满足社会大众对科普的需求。2018年度，先后组织孙强、蔡时青、蒲慕明参加SELF格致论道讲坛，前往自然博物馆开设科普讲座，积极拉近公众与科学的距离，为社会公众带来了《我们在太湖西山岛上，做出了世界首例体细胞克隆猴》、《人类已经有望实现“长生”，但我们的目标是“不老”》、《这些事，科研人员绝不能碰！》等精彩的科普报告，与大家分享了科学前沿故事和科研创新精神。7月28日，王佐仁研究员在第111期中央和国家机关“强素质•作表率”读书活动主题讲坛上作了题为《大脑的奥秘》的精彩演讲。科学家走近患者家属以架起与自闭症小朋友沟通的桥梁为初衷，5月20日，神经所科普志愿者团队举办了大型公益科普讲座《脑发育与”星星的孩子”》，向社会公众传播最前沿的科学知识。100多名听众来到讲座现场，包括自闭症患儿家长、特殊教育机构的老师、相关的医务工作人员和科研人员。创新科普形式，满足更多社会公众需求为了更好地传播神经科学

此次活动中，与会嘉宾还参观了上海中学脑认知神经反馈实验室、类脑智能实验室、神经科学与基因工程实验室等现代化创新实验室。

我国科学家也在超高分辨光学成像技术方面开展了创新性工作，中国科学技术大学、中科院生物物理所、北京大学等单位研发了超高分辨光学成像的分子探针，实现了亚细胞区室与细胞器的活细胞动态超微成像，并利用