2024年7月9日,清华大学生命科学学院、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院贾晓轩课题组与合作者在Nature Communications在线发表了题为“Stimulus type shapes the topology of cellular functional networks in mouse visual cortex”的研究论文。该研究针对小鼠视觉皮层网络如何动态处理不同类型视觉刺激的问题,构建了跨多个视觉脑区的大规模单神经元尺度功能网络,揭示了不同拓扑尺度网络结构在处理视觉刺激过程中的变化,为研究视觉信息处理中的网络变化机制提供重要的支持。
2024年7月2日,清华大学医学院蓝勋课题组与清华大学药学院、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院李寅青课题组合作在 Nature Biotechnology 期刊上发表了题为Tracking-seq reveals the heterogeneity of off-target effects in CRISPR/Cas9-mediated genome editing的研究论文,报道了一项名为Tracking-seq的新型脱靶效应检测技术,并借助该技术揭示了不同细胞类型、不同编辑工具间存在的脱靶效应异质性。此项研究将为基因编辑在基因治疗等领域的安全应用提供重要理论参考及技术支持。
“天眸芯”的成功研制无疑是智能感知芯片领域的一个重大突破。它不仅为智能革命的发展提供了一个强大的技术支持,还为自动驾驶、具身智能等重要应用开辟了新的道路。结合团队在类脑计算芯片“天机芯”、类脑软件工具链和类脑机器人等方面已应用落地的技术积累,“天眸芯”的加入将进一步完善类脑智能生态,有力地推动人工通用智能的发展。
团队历经三年多的技术攻关和落地转化,在扫描光场显微镜的基础上引入了线扫描共聚焦模块,配合全新的三维重建算法,研制了新一代的共聚焦扫描光场显微镜(csLFM),兼具两者的性能优势。csLFM拥有跟共聚焦显微镜一致的光学层析能力,即使在深层组织或密集标记的荧光样本中依然能保持高对比度,同时三维成像速度相比转盘共聚焦显微镜SDCM提高了100倍,光毒性降低了130倍,打破了并行度与保真度间的矛盾。
2024年5月18日,清华大学电子工程系、北京智源人工智能研究院与清华-IDG/麦戈文脑科学研究院合作在Nature Communications上发表了题为“Photoacoustic Tomography with Temporal Encoding Reconstruction (PATTERN) for Cross-Modal Individual Analysis of the Whole Brain”的研究论文。该研究设计搭建了一种全新的基于光声断层成像技术的全脑三维成像平台(PATTERN)。PATTERN能够在不需要复杂样本制备的前提下,实现大视野、快速及高灵敏度的全脑荧光成像,且能完好保持成像样本的原始物化特征和生物活性。以PATTERN作为高兼容技术桥梁,研究者实现了对单一个体的跨模态全脑三维分析,包括与功能核磁共振成像(fMRI)、高精度全脑荧光成像以及空间转录组相结合,实现了个性化的全脑跨模态数据整合与联合分析,为其他脑分析技术提供了一种兼容性极强的三维荧光分析策略,未来PATTERN成像有望成为脑科学跨模态联合分析的重要环节。
2024年4月17日,清华大学精密仪器系、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院孔令杰课题组与合作者在Nature Photonics以长文的形式在线发表了题为“Random-access wide-field mesoscopy for centimetre-scale imaging of biodynamics with subcellular resolution”的研究论文。该研究针对大尺度在体生物动态观测的迫切需求,研发了具有 12.8×12.8 mm2 视场、 ∼2.2 µm 横向分辨率的随机扫描宽视场层析显微系统,并成功应用于正常生理和病理状态下小鼠大脑及脊髓的动态功能成像。
2024年4月16日,清华大学药学院、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院李寅青课题组与清华大学生命科学学院李丕龙课题组在Cell杂志上发表题为Dual-Role Transcription Factors Stabilize Intermediate Expression Levels的文章。该研究开发了一种名为Assay for Chromatin-bound Condensates by exploratory Sequencing(ACC-Seq)的全基因组范围内检测凝聚体分布的技术。通过ACC-Seq,研究人员鉴定了一类独特的双效应转录因子(dual-action TFs)。这类转录因子通过形成转录凝聚体,能在抑制基因高表达的同时激活沉默状态的基因,从而将基因表达水平“保温”在特定的活化程度。
2024年4月12日,清华大学药学院、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院鲁白实验室在 Cell Research 杂志发表了题为APOE3ch alleviates Aβ and tau pathology and neurodegeneration in the human APPNL-G-F cerebral organoid model of Alzheimer’s disease的文章,作者通过敲入APP基因致病性突变而建立了AD人源性类脑器官模型。该模型在时间维度依次呈现AD的关键病理特征,包括Aβ沉积、tau病理性变化、星形胶质细胞增生和神经元死亡,为研究AD 发生发展机制和开发潜在的治疗靶点提供了重要工具。此外,作者使用该AD类脑器官模型揭示了APOE3ch突变对AD病理过程和神经退行性变化的保护作用。