在岗研究生导师情况介绍
所系名称神经科学研究所
性别男
专业名称神经生物学
技术职务研究员
行政职务研究组组长
Mail地址mingsha@ion.ac.cn
指导博士
生总数0指导硕士
生总数1已毕业学生通讯地址上海岳阳路320号
目前博士
生数0目前硕士
生数1目前在校生邮政编码200031
研究方向认知的神经机制
研究工作视觉作为灵长类最为重要的感觉系统，长期来吸引着众多科学家的注意力。大量精细研究的结果使人们对视觉系统有了最为深入和详细的了解。得益于此，灵长类的视觉系统成为一个最为理想的动物模型以用来进行对认知活动的研究。同时，基于视觉和动眼之间密切地相互作用和相互影响，并由于眼睛运动相对简单（六条眼肌控制每个眼动），最为重要的是由于视觉和动眼形成一完整的感觉到运动的神经环路，观察认知对视觉和动眼功能的调节可作为一理想的突破点以帮助了解认知和大脑的关系。
长期以来，张鸣沙一直致力于研究认知活动和大脑电生理反应的关系。通过观察清醒猴大脑皮层单个神经元动作电位的变化，意图了解某些认知活动和大脑神经元的相互作用，例如，空间知觉（spatialperception）,记忆（memory），注意（attention）,意向（intention）,选择(choice)等。本课题组近期拟开展以下研究：
A）记忆指导下眼动错误的神经机理
当灵长类动物（包括人）在做记忆指导的快速眼动时，眼动的精确性随记忆时间的延长而减弱（眼动的实际终点与预定目标间的距离越大，精确性越差）。然而长期以来对导致这一现象的神经机制所知甚少。已有的观点认为除了无视觉反馈是造成眼动错误的原因之一，记忆力下降（memorydecay）也在其中起重要作用。但是，记忆力下降引起眼动计划准确性降低的神经机制尚不清楚。最少有两种可能性：1）记忆力下降改变了参与制定眼动计划的神经元数目，从而改变了眼动的参数；2）参与制定眼动计划的细胞数目不变，但这些神经元的反应区（responsefield）大小发生了改变，从而引起眼动计划参数的改变。
我们将以清醒猴为实验对象，采用心理物理学和电生理实验方法，对上述两种假说进行论证。将比较在视觉信息提示下的快速眼动和在记忆指导下的快速眼动时后顶叶皮层神经元的活动，以期发现引起眼动错误的神经机理。
B）眼本体感受信号在空间感知中的作用
我们近期的一项研究发现，清醒猴的初级躯体感觉皮层接受对侧眼眶的眼本体感受（NatureNeuroscience,2007）。我们将深入研究这一眼本体感受信号在空间感觉中的作用。前人的工作表明，在视网膜坐标（retinotopiccoordinate）不变的情况下，后顶叶皮层神经元的视觉反应随眼睛在眼眶中的位置不同而增强或减弱，被称为增益野（GainField），并提出GainField中的眼位置信号来源于眼动指令的备份（corollarydischarge）。随后的研究证实GainField是大脑神经元综合视觉和眼位置信号的结果，是实现感知从视网膜坐标向体外空间坐标(spatiotopiccoordinate)转换的神经基础。由于GainField中眼位置信息对视觉反应的调节作用发生于眼动之后，眼位置信号也有可能来源于眼的本体感受。
为验证该假说，拟采用电刺激和局部可逆性药物处理（如微量注射GABA等药物）等方法来调节S13a区眼本体感受区神经元的电活动，同时单细胞记录后顶叶皮层视觉神经元的GainField，观察它们之间的内在联系。该课题的研究将有助于进一步了解空间感觉的神经机制，以及眼本体感受在其中所起的作用。
C）兴奋性和抑制性递质在注意力调控中的作用
电生理和脑功能成像研究均发现，集中注意力可提高行为的正确率，并增强脑内神经元的活动。然而，空间注意力与大脑神经元反应区之间的关系尚不清楚。前人工作表明，空间注意力只是增强神经元的电活动，但不影响神经元的反应区特性。我们最近发现，电泳GABA及其受体拮抗剂不仅影响后顶叶皮层神经元的电活动，而且还改变其反应区大小。那么，抑制性神经递质是否参与注意力的调控？为深入研究这一问题，申请人将采用微电泳的方法，分别给予兴奋性或抑制性递质受体的激动剂和拮抗剂，观察药物对猴后顶叶皮层神经元在有空间注意力时电活动的改变，比较不同神经递质在空间注意力调控中的贡献。该研究将深化人们对注意力调控机理的了解。
获奖情况2008年8月，获得中科院百人计划资助
2008年9月，获得上海市浦江计划资助
指导研究
生情况周阳，2008级中科院硕士研究生
个人简介1．教育经历
1996.11–2003.10魏兹曼科学院（WeizmannInstituteofScience,以色列），
神经生物学专业，理学博士
1980.09–1985.07河南医科大学，医学专业，医学学士
2．工作经历
2007.12--中科院神经所,研究员.
2004.06–2007.12哥伦比亚大学（ColumbiaUniversity,美国），
神经科学系，博士后和associateresearchscientist
2004.01–2004.05贝勒医学院（BaylorCollegeofMedicine,美国），
神经科学系，博士后
2004.06－2007.12美国哥伦比亚大学博士后
2008.01－现在中国科学院神经科学研究所研究员博士生导师
近期论文•PsychophysicalEvidenceforSpatiotopicProcessinginAreaMTinaShort-TermMemoryforMotionTask
Ong,WS;Hooshvar,N;Zhang,MS;BisleyJW
JournalofNeurophysiology.2009;102(4):2435-2440.
•Monkeyprimarysomatosensorycortexhasaproprioceptiverepresentationofeyeposition
MingshaZhang**,XiaolanWang,MichaelE.Goldberg
ProgBrainRes.2008;171:37-45.
•Theproprioceptiverepresentationofeyepositioninmonkeyprimarysomatosensorycortex
XiaolanWang,MingshaZhang**,IanS.Cohen,MichaelE.Goldberg
NatureNeuroscience.2007May;10(5):640-6.Thiswasaccompaniedbyanewsandviews
•Switchingofsensorimotortransformations:antisaccadesandparietalcortex
ShabtaiBarashandMingshaZhang
2005Percept,decision,action:bridgingthegaps.Wiley,Chichester(NovartisFoundationSymposium270)p59–74
•PersistentLIPActivityinMemoryAntisaccades:WorkingMemoryforaSensorimotorTransformation
MingshaZhang*,ShabtaiBarash
JournalofNeurophysiology91:1424-1441,2004
•Neuronalswitchingofsensorimotortransformationsforantisaccades.
MingshaZhang*,ShabtaiBarash
Nature.2000Dec21-28;408(6815):971-5.
•Saccadicdysmetriaandadaptationafterlesionsofthecerebellarcortex.
ShabtaiBarash,ArmenuhiMelikyan,AlexeySivakov,MingshaZhang,MitchellGlickstein,andPeterThier
JNeurosci.1999Dec15;19(24):10931-9.
