在岗研究生导师情况介绍
所系名称神经科学研究所
性别女
专业名称神经生物学
技术职务研究员
行政职务研究组长
Mail地址haishanyao@ion.ac.cn
指导博士
生总数9指导硕士
生总数0已毕业学生通讯地址上海市岳阳路320号
目前博士
生数7目前硕士
生数0目前在校生邮政编码200031
研究方向视觉神经生理学
研究工作视觉信息经过视觉通路的各级神经元进行加工和处理后,使得人和动物能够感知和辨别外部世界中物体的形状、大小、颜色、亮度、空间位置、运动方向和速度等。在视觉研究不断出现新进展的同时,也存在许多未解决的问题。例如,日常环境的视觉刺激包含多种信息成分,视皮层神经元如何编码以及整合这些具有复杂时空特征的图像信息?本实验室研究初级视觉通路处理视觉图像的神经机理,视觉经验引起的视皮层可塑性及其机理,动物行为状态对视觉信息处理的影响及其机理,以及孤独症谱系障碍类的神经系统疾病中视觉信息处理异常的神经机理。实验技术包括在麻醉动物(猫、大鼠、小鼠)的多电极胞外记录和膜片钳胞内记录、清醒动物(小鼠和大鼠)的多电极胞外记录、免疫组化、光遗传、人的视觉心理物理测试等。我们使用Matlab对实验数据进行信号分析。
大脑活动状态对视皮层信息处理的影响
动物处在不同行为状态时,大脑具有不同的活动状态。例如,在慢波睡眠中,大脑活动表现为具有高幅低频特征的同步化状态;在觉醒或快速眼动睡眠状态中,大脑活动表现为具有低幅高频特征的非同步化状态。我们在清醒和麻醉大鼠的实验表明,视皮层神经元对视觉刺激的反应延时受大脑活动状态的影响。在非同步化状态下,神经元的反应延时缩短。我们在进一步研究大脑活动状态如何调节视皮层神经元的空间整合和外周调制。我们也在训练小鼠进行视觉学习任务,并在头部固定的清醒小鼠上进行多电极胞外记录,研究动物的行为状态如何影响视皮层的信息处理。
抑制性中间神经元对视皮层信息处理的调节
GABA能的抑制性中间神经元在调节大脑网络的活动状态和神经元的感受野特征方面具有重要的作用。我们利用多电极胞外记录的技术,并使用光遗传技术激活或抑制视皮层的特定类型中间神经元,来研究抑制性中间神经元如何影响视皮层神经元的感受野结构、反应可靠性以及反应选择性。
孤独症谱系障碍动物模型的视皮层信息处理
孤独症谱系障碍(ASD)患者具有交流障碍和语言障碍。近年来的研究表明,ASD患者在视觉感知和视觉信息处理方面也存在异常。我们使用ASD模型小鼠(如,MeCP2基因过表达,Fmr1基因缺失),利用在体电生理技术和视觉行为学实验来研究视觉异常的神经环路机制。有研究表明丰富环境饲养可以修正ASD模型小鼠的视皮层神经元树突形态异常,我们将进一步利用电生理技术和行为学实验来研究丰富环境饲养能否改善ASD模型小鼠视觉环路的功能。
获奖情况2007年度中科院百人计划
指导研究
生情况在读硕博研究生7名
个人简介1990-1994:武汉大学生物系,学士
1994-1999:中国科学院上海生理研究所,博士
2000-2005:美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系,博士后
2005.11-中国科学院神经科学研究所,研究员
近期论文ZhengL.,YaoH.(2012)Stimulus-entrainedoscillatoryactivitypropagatesaswavesfromArea18to17incatvisualcortex.PLoSONE7(7):e41960.
Zhu,Y.,andYao,H.(2012)Modificationofvisualcorticalreceptivefieldinducedbynaturalstimuli.Cereb.Cortex.Inpress.
Wang,C.,Yao,H.(2011)SensitivityofV1neuronstodirectionofspectralmotion.Cereb.Cortex21:964-973.
YaoH.,Lu,H.D.,Wang,W.(2010)VisualneuroscienceresearchinChina.Sci.ChinaLifeSci.S,363-373.
Tan,Z.,Yao,H.(2009)ThespatiotemporalfrequencytuningofLGNreceptivefieldfacilitatesneuraldiscriminationofnaturalstimuli.J.Neurosci.29:11409-11416.
Song,C.,Yao,H.(2009)Dualityinbinocularrivalry:distinctsensitivityofperceptsequenceandperceptdurationtoimbalancebetweenmonocularstimuli.PLoSONE4:e6912.
Yao,H.,Shi,L.,Han,F.,Gao,H.,Dan,Y.(2007)Rapidlearningincorticalcodingofvisualscenes.Nat.Neurosci.10,772-778.
Yao,H.,Dan,Y.(2005)Synapticlearningrules,corticalcircuits,andvisualfunction.TheNeuroscientist11,206-216.
Yao,H.,Shen,Y.,Dan,Y.(2004)Intracorticalmechanismofstimulus-timing-dependentplasticityinvisualcorticalorientationtuning.Proc.Natl.Acad.Sci.USA101,5081-5086.
Felsen,G.*,Shen,Y.S.,*Yao,H.*,Spor,G.,LiC.,Dan,Y.(2002)Dynamicmodificationofcorticalorientationtuningmediatedbyrecurrentconnections.Neuron36,945-954.
Yao,H.,Li,C.Y.(2002)Clusteredorganizationofneuronswithsimilarextra-receptivefieldpropertiesintheprimaryvisualcortex.Neuron35,547-553.
Yao,H.,Dan,Y.(2001)Stimulustiming-dependentplasticityincorticalprocessingoforientation.Neuron32,315-323.