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专刊征稿 | 大尺度、高时空分辨率神经网络活动观测技术前沿及其神经科学应用

已有 674 次阅读 2021-10-19 15:57 |个人分类:前沿专刊|系统分类:论文交流

本专刊旨在瞄准当前大尺度、高时空分辨率神经网络活动观测技术前沿及其神经科学应用,为理解大脑在介观尺度的工作机制提供工具或启发。本专刊将囊括多光子显微、光片显微镜、光场显微镜、光声显微镜等新型成像技术的新发展及神经科学新应用。此外,大尺度、高时空分辨率成像所产生的大数据也亟需发展先进计算方法进行建模、分析。上述新技术、新方法在神经科学的应用将有助于解析神经功能环路、揭示脑疾病机理、启发下一代人工智能等。

  • 该研究领域的重要性

脑观测技术是神经科学研究必备的手段。如何精确的观察、记录不同环路和脑区的神经元在特定条件下的活动是理解信息的编码、储存和提取的关键步骤。尤其是系统神经科学研究中,亟需发展跨尺度神经活动观测技术。光学成像作为一种非侵入性观测技术被广泛采用,但是受限于生物组织散射及光学系统本身属性,当前各类成像技术在成像深度、广度、速度等方面仍不能满足实际应用需求。本专刊将专注于大尺度、高时空分辨率神经网络活动观测技术前沿及其神经科学应用,推动本领域的高速发展。

  • 该研究领域的前沿趋势

如何实现介观尺度神经网络活动观测是当前脑科学技术发展的重大难题之一。尽管当前有诸多跨尺度成像的报道,它们的适用范围仍非常受限。实现大尺度、高时空分辨率神经网络活动观测,将为“认识脑”、“保护脑”提供关键技术支撑。

  • 征稿信息

本专刊主要关注以下几个方向:新型荧光探针及其在大尺度神经网络活动观测上的应用;发展新型非线性光学成像技术及其在脑皮层神经活动观测中的应用,发展新型光片显微、光场显微和光声显微等技术及其在全脑或者动物全身神经活动观测中的应用;发展深层成像技术,如基于自适应光学技术和三光子成像等;大尺度观测数据的采集和分析方法;基于大尺度、高通量观测数据的神经计算模型;上述新技术在“认识脑”、“保护脑”中的应用。

文章类型包括Original Research, Brief Research Reports, reviews, Mini-Reviews and Opinions。本专刊文稿应具有科学性、创新性,通过完全公开、公正、严格的同行评审后在线发表。文章一经上线,即可被引用。

此前沿专刊发布在:Frontiers in Neuroscience ( IF: 4.677 | CiteScore: 5.4 )

此专刊仍 接收投稿 ,截稿时间:

  • Abstract - 2022 年 04 月 30 日

  • Manuscript - 2022 年 06 月 30 日

专刊详细信息及投稿方式,点击『阅读原文』或复制链接在浏览器打开:ddl.ink/wQSs

  • 客座主编团队

孔令杰,副教授,清华大学

孔令杰,清华大学精密仪器系副教授,清华-IDG/麦戈文脑科学研究院兼聘研究员。曾在哈佛大学、霍华德•休斯医学研究所、普度大学从事博士后研究。主要研究方向为生物医学光子学、显微成像、光学传感、分析仪器等,目前以第一作者或通讯作者发表30余篇高水平论文,其中包含2篇Nature Methods论文、1篇Nature Photonics论文。现主持国家自然科学基金重点项目1项、面上项目1项,参与国家自然科学基金创新群体项目1项。曾入选国家高水平人才引进计划青年项目,获麻省理工科技评论中国区“35岁以下科技创新35人”等荣誉。

戴琼海,教授,院士,清华大学

戴琼海,清华大学自动化系教授,清华大学生命科学学院兼职教授,清华大学信息学院院长,清华大学脑与认知科学研究院院长,中国工程院院士,中国人工智能学会理事长。近年来,主持研制了全球视场最大、数据通量最高的多维多尺度高分辨率计算摄像国家重大科研仪器,在清醒动物全脑皮层神经元活动和连接观测等领域取得了系列突破,构建了新型介观脑观测技术与仪器体系,支撑脑科学与医学的新发现,为人工智能发展提供了新途径,以通讯作者在Cell, Nature Photonics, Nature Methods, Nature Machine Intelligence, Patterns等期刊发表多篇文章。

李博,研究员,复旦大学

李博,复旦大学脑科学转化研究院研究员,博士生导师。其主要科研方向是高速深层多光子显微镜技术的开发,并利用这些创新工具来开展鼠脑的神经环路和功能研究。由于在超快激光器和多光子显微镜方面做出的贡献,获得了美国光学学会和相干公司颁发的2020 Bernard J. Couillaud Prize。迄今在Nature Methods等期刊发表论文25篇,在国际学术会议作受邀或主题报告10余次和网上公开课2次。曾入选上海市人才计划“求索杰出青年”、“东方学者”等。

Kiryl Piatkevich,助理教授,西湖大学

Kiryl D. Piatkevich,西湖大学助理教授。Kiryl Piatkevich毕业于莫斯科罗蒙诺索夫国立大学,获得化学硕士学位。随后他获得纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院和莫斯科罗蒙诺索夫国立大学联合培养的博士学位,在导师Vladislav Verkhusha 和Sergei Varfolomeev的指导下,致力于开发用于多色活体双光子成像的荧光蛋白。博士毕业后,Kiryl Piatkevich加入了麻省理工学院Ed Boyden领导的合成神经生物学课题组,专注于设计新型可伸缩分子和用于绘制大脑计算的成像技术。从2019年起,Piatkevich博士开始领导西湖大学生命科学学院的分子生物工程课题组(Piatkevich-lab.com),致力于开发用于分析、控制和修复大脑等复杂生物系统的尖端光学技术,并将应用所开发的先进技术系统性地揭示相关大脑疾病潜在的分子机制、理解神经编码的基本原理。课题组的长期目标是开发尖端光学技术用于脑机接口。

Hod Dana,助理教授,Case Western Reserve University

Hod Dana,凯斯西储大学(Case Western Reserve University)助理教授。于以色列理工大学(Technion)获得博士学位,曾在霍华德•休斯医学研究所从事博士后研究。其主要研究方向是新型光学显微技术、荧光探针及其神经科学应用的研发,曾在Science、Nature Methods、eLife、Nature Communications等期刊发表高水平论文。曾获CBHI Scholar、Jenlab Young Investigator Award (Finalist)等荣誉。

  • 客座主编对于前沿专刊模式的看法:

正如期刊名称所示,Frontiers前沿专刊专注“前沿”。每个专刊topic的选取都是由相应领域从事前沿研究的专家学者确定,这充分保证了所选择topic的重要性和新颖性。合辑发表的系列文章将围绕同一个话题展开,这一方面为本领域专家学者提供了一个良好的交流平台,另一方面将有助于其他领域专家对本方向进行全面、系统了解。

内容整理自孔令杰副教授的文字采访


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