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于佳宁

邮  箱: jianing.yu@pku.edu.cn

职  称:研究员

办公室地址:北京市海淀区颐和园路5号,北京大学,吕志和楼,100871

所属实验室:于佳宁实验室

实验室地址:北京市海淀区颐和园路5号,北京大学,吕志和楼,100871

实验室主页:https://www.yuque.com/spikes

  • 个人简介
  • 科研领域
  • 代表性论文
  • 实验室简介

个人介绍:

我之前研究过神经元的离子通道,在皮层脑片上分析过神经元连接的规律,后来专注在体电生理学,很长一段时间内致力于通过在体(in vivo)膜片钳记录神经元膜电位,从而试图理解神经信号在回路中的传导与转换(即突触输入如何转换为动作电位输出)。博士期间(David Ferster实验室),在猫视皮层上通过双膜片钳记录观测了成对神经元的膜电位的协同共振现象,并尝试了通过单独刺激一个简单细胞加同时记录复杂细胞膜电位的方式来测试它们的突触连接。后来不满足于研究麻醉态动物,于是在博士后期间转而研究执行行为任务的动物(Karel Svoboda实验室),在执行触觉任务的小鼠上,发现了与运动自传入相关的皮层抑制性信号(简而言之,发现胡子动的时候感觉皮层产生慢时程的抑制信号),揭示了前馈抑制过滤自传入信号的机制,后来又通过光遗传标记,记录并阐述了几种抑制性神经元在触觉行为中放电活动的特性。 2019年加入北京大学生命科学学院,麦戈文脑科学研究所和生命科学联合中心。建立独立实验室之后,对反应时间,抑制控制和计时这些问题很有兴趣,学习了自由移动动物行为训练和生理记录的方法,建立了大鼠(以及小鼠)的简单反应时间任务和自发计时任务。目前主要通过训练大鼠学习与人类行为类似的任务(如反应时间任务),从而探索额叶脑区(如运动皮层,内侧前额叶皮层各区等)和与其相关的皮层下结构(如基底神经节)如何参与这些行为的学习与执行。

教育经历:

2006 - 2011, 博士,神经科学, 美国西北大学
2004 - 2006, 硕士,解剖与神经生物学, 加拿大戴尔豪斯大学
1999 - 2003, 本科,数理基础科学 , 清华大学

工作经历:

2012 - 2019, 博士后, 美国Janelia研究园区

书籍编撰:

Svoboda K and Yu J. (2018) Barrel Cortex. Handbook of Brain Microcircuits, pp. 59-66. Oxford University Press

执教课程:

行为神经科学(主讲):行为神经科学是通过训练动物行为模拟人类行为,从而研究这些行为产生的神经机制的学科,在这门课里,我系统的讲述感觉,运动,认知等相关的话题。
数据科学基础(主讲):数据是当代科学,工程与社会运转的能源。这门课中,我系统的讲述数据科学所涉及数理统计基础。
神经生物学前沿(主持):为初入大学的本科生组织的讲座课程,每次课由本院或其他院系的神经科学相关的老师讲授。
生理学和神经生物学科研规范与毕业论文(主持):与毕业班相关的一门必修课,关注毕业论文及研究中的方法,分析和展示。
      我们正在进行以下一些问题的研究:
  1. 运动维持的神经机制
  2. 前额叶皮层与基底神经节的相互作用
  3. 感知信号受预测性的调控
  4. 时间的表征
1.Yu J, Hu H, Agmon A, Svoboda K. (2019) Recruitment of GABAergic Interneurons in the Barrel Cortex during Active Tactile Behavior. Neuron Oct 23;104(2):412-427.e4. doi: 10.1016/j.neuron.2019.07.027. Epub 2019 Aug 26.
2.Gutnisky D, Yu J, Hires SA, To MS, Bale MR, Svoboda K, Golomb D. (2017) Mechanisms underlying a thalamocortical transformation during active tactile sensation. PLoS Comput Biol. 7;13(6):e1005576.
3.Yu J*, Gutnisky D*, Hires SA, Svoboda K. (2016) Layer 4 fast-spiking interneurons filter thalamocortical signals during active somatosensation. Nature Neuroscience 19(12):1647-1657. (* equal contribution)
4.Hires SA, Gutnisky DA, Yu J, O`Connor DH, Svoboda K. (2015) Low-noise encoding of active touch by layer 4 in the somatosensory cortex. Elife 4:e06619.
5.Yu J, Ferster D. (2013) Functional coupling from simple to complex cells in the visually driven cortical circuits. Journal of Neuroscience 33(48):18855-66.
6.O`Connor DH, Hires SA, Guo ZV, Li N, Yu J, Sun QQ, Huber D, Svoboda K (2013) Neural coding during active somatosensation revealed using illusory touch. Nature Neuroscience 16(7):958-65.
7.Yu J, Ferster D (2010) Membrane potential synchrony in primary visual cortex during sensory stimulation. Neuron 68(6):1187-201.
8.Yu J, Daniels BA, Baldridge WH. (2009) Slow excitation of cultured rat retinal ganglion cells by activating group I metabotropic glutamate receptors. Journal of Neurophysiology 102(6):3728-39.
9.Yu J, Anderson CT, Kiritani T, Sheets PL, Wokosin DL, Wood L, Shepherd GM. (2008) Local-Circuit Phenotypes of Layer 5 Neurons in Motor-Frontal Cortex of YFP-H Mice. Frontiers in Neural Circuits 2008;2:6.
10.Weiler N, Wood L, Yu J, Solla SA, Shepherd GM. (2008) Top-down laminar organization of the excitatory network in motor cortex. Nature Neuroscience 11(3):360-6.
11.Hartwick AT, Bramley JR, Yu J, Stevens KT, Allen CN, Baldridge WH, Sollars PJ, Pickard GE. (2007) Light-evoked calcium responses of isolated melanopsin-expressing retinal ganglion cells. Journal of Neuroscience 27(49):13468-80.

实验室关注动物的行为,目前,我们最感兴趣的是反应时间,抑制控制(如等待),时间感知(如运动计时)和物体识别。以大鼠为行为模式,通过训练动物执行相关任务来了解这些行为形成和输出的神经机制,包括对学习过程的了解,以及学习后神经活动与行为的关系。我们用大量的精力通过损伤,化学遗传学和光遗传学的方法来干扰指定脑区,并研究这种操作对动物行为的影响,其中,会通过统计学和机器学习进行详细姿态分析。为了解神经元在行为中的功能,我们主要采用慢性多通道电生理记录,同时监测几十甚至上百个神经元的放电活动,并结合高频录像解析神经元与肢体活动的精细关系。长远看来,通过对脑基本功能的机制解析,实验室或许能帮助人们进一步理解导致认知或运动障碍的神经系统疾病,如帕金森氏症,冲动,和多动症。


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