李莹揭开大脑“清道夫”科研新秘密:课题结题报告深度解析
在自然界,大多数哺乳动物都能处理各种社会信息,产生交配、打斗、育儿、捕食以及逃跑等社会行为。大脑是如何对各类社会信息进行编码的?这是李莹在寻找的答案。见到李莹时,她正拄着双拐。前段时间,她打羽毛球伤了膝盖,刚做完手术。虽然行动不便,但在工作日,她还像往常一样,驱车十几公里,到位于北京市昌平区科学园路的北京脑科学与类脑研究中心上班,那里有她的实验室、博士生,当然,还有很多等着她去挑战的难题。
寻找之旅不平坦,会有困难,亦会有跌倒,但李莹不畏惧。“我讨厌‘困扰’这个词,因为‘扰’就好像被什么东西缠住了,想要摆脱掉。我更喜欢‘挑战’这个词,它很积极,困难都是可以克服的。”采访当日,李莹对科技日报记者说。
对大脑“一见钟情”
2003年9月,当时18岁的李 莹成为学生命科学学院的一名本科生。当时,她的同学多数都选了植物学、动物学等方向,而她却选了相对小众的小生理学。在第一堂神经解剖课上,一切改变发生——那一刻,一切都不同。她被眼前的大脑切片所吸引,就像是迷宫一样迷人。不仅是结构,大腦颜色也让她着迷:“漂亮!像迷宫一样迷人。”
最令她感到神奇的是,大腦這些部分與人类的情感和行為之間關聯。“當時我就在想,大腦為什麼會思考?” 她回憶說。
好奇心被点燃后,她一头扎进了神经生物学的大海。大三暑假,她来到中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所实习。在那里氛围自由,我第一次感受到做科研是什么。为了完成本科毕业设计,在2006年又一次回到中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所跟随该所研究员杜久林学习。
轻松掌握高难技术
2007年,当时20岁的小姑娘成了杜久林实验室的一员。那时候,他们正在以斑马鱼为模式动物开展神经功能方面的研究。斑马鱼身长3厘米至4厘米,全身布满多条深蓝色纵纹,看起来就像是奔驰中的斑马群。在早期,只有少数生物学家使用斑马鱼作为模型动物来进行发育生物学领域内研究。但在神经系统领域中,由于它们具有较大的透明幼体,可以通过注射荧光染料或转基因方法直接观察其活动,同时可以利用电生理技术记录其活跃状态,这使得它成为了一个理想的人造模型。此外,它们操作起来非常困难,小鼠细胞直径约5微米,而斑马鱼则要大许多倍,要精确地吸住细胞并保持稳定性,更是不容易。但即使如此,对于21岁的小姑娘来说,这一切都不算什么问题。她迅速学会了这一项技术,并且继续向前迈进,不断解决新的挑战。
解决未解之谜
小胶质细胞,被誉为“清道夫”,是在中枢神经系统中的免疫细胞。这意味着除了免疫功能外,小胶质细胞还有调节神經互動的生活功能吗?这就是22岁时的一个重大课题也是一个巨大的挑战。这是一个没有人问津的问题,但是对于勇敢追求真知的一个探索者来说,是个不可抗拒的事物。一番努力之后,小胶质细胞不仅具有免疫功能,还拥有调节其他组织之间交流和协作能力。这份成果虽遭遇无数次审稿失败,却坚持到了最后,最终发表于《发展細胞》杂志,如今相关内容已被引用超过300次。而一年后的《自然》杂志刊登的一项研究,就是基于她的8年的初步发现。而对于这些历练,“这件事,让我懂得了什么叫解决问题,也明白了一种坚持下去”的力量。”
调整重心,再出发
尽管取得了一定的成绩,但对于真正理解生物如何产生思维、情感和行为这一永恒的问题而言,这只是开始。她总是渴望知道,在自由活动的情况下,他们的心智是如何运作?
机会降临的时候,她毫不犹豫地接受并抓住它。在一次国际会议上,与美国斯坦福大学教授Mark Schnitzer分享了一项技术——把重约2克的小显微镜戴在小鼠头部,可以直接看见他们自由运动状态下的 神經活動! 这触动了她的灵魂,使她决定踏入新的征程,在卡特琳·迪拉克教授指导下进入哈佛大学分子与生物系团队,以社交行为为主题进行深入探究。
经过两年的准备和学习后,即将启动自己的独立项目——利用头戴式显微镜成像技术,在自由活动的小鼠中记录那些影响它们社交行为的大脑区域及其钙信号变化,以及识别催产素作用于雄性小鼠区分雌雄信息机制,而非雌性小鼠区分不同社会信息过程中的角色。经过百余次尝试的手术失败之后,不屈不挠精神终于得到了回报:首次成功地实现了解决方案,从而揭示出了关于内侧杏仁核参与社交决策机制及催产素作用机制方面的一系列重要发现,为理解复杂社交行为提供新视角,为未来的心理健康干预方案奠定基础。
标签: 英雄事迹简写20字 、 影响中国的十大女性 、 现代四大才女是哪四个 、 历史上有名的女性人物的故事 、 中国近代伟人的故事