研究生培养

生命科学联合中心研究生“1+X”论坛第三期活动成功举办

2024-11-20    点击:
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生命科学联合中心研究生“1+X”论坛第三期活动成功举办


2024年11月20日晚,由生命科学联合中心(CLS)研究生学术交流委员会组织的CLS研究生“1+X”论坛本学年第三期活动在金光生命科学大楼101报告厅成功举办。本次论坛的主题是神经生物学和心理学。北京大学心理与认知科学学院、生命科学联合中心的鲍平磊老师和生命科学学院、生命科学联合中心的梁希同老师共同出席活动。



来自唐世明老师课题组的王天冶同学进行了题为“Large-scale calcium imaging reveals a systematic V4 map for encoding natural scenes”的报告,分享了他使用大规模自然图片、深度学习模型和清醒猴宽场钙成像的方法,解析猕猴视皮层V4区功能的最新研究进展。视皮层中选择性相似的神经元倾向于相互聚集形成处理特定视觉特征的功能区,为研究这些功能区的视觉偏好,王天冶同学开发了一套基于大规模自然图片的研究视皮层功能区的方法。该方法首先通过对清醒猴的皮层进行宽场钙成像,并采集上万张自然图片的皮层反应数据,再用这些数据训练出能准确预测图片反应的深度学习模型。借助该模型,王天冶同学搜索皮层各处偏好的图片特征并绘制出了V4脑区的偏好不同类型图片的功能区,他发现在V4功能区的偏好特征在感受野内呈现出不同的分布模式:有些功能区偏好局域分布的形状相关特征,而另一些则偏好弥散分布的表面相关特征。这种以特征分散程度为标志的分区结构或许反映了某种神经计算的组织原则。

王天冶同学精彩的报告引发了同学们的广泛思考和讨论。大家就模型表现的验证方法和高级视觉功能的实现算法及皮层功能组织特性等方面提出了问题,并得到了王天冶同学的详细解答。鲍平磊老师充分肯定了该工作的重要意义和王天冶同学深入浅出、清晰易懂的报告风格,并就该课题发现的高级视觉功能形成的可能解释进行了讨论。

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(王天冶同学作报告)


来自苗成林课题组的高开同学进行了题为“虚拟现实中一维视觉情景的海马编码”的报告。分享了他在搭建小鼠用虚拟现实设备以及在虚拟现实设备上研究小鼠海马体对序列信息编码的研究进展。海马可以通过不同细胞的放电组合来表征小鼠所处的空间位置,而在虚拟现实空间中,海马同样可以完成这样的表征。高同学首先验证了这一点,他利用环幕式投影设备与轨迹球搭建的虚拟现实系统,配合条件给水,训练小鼠在虚拟空间中导航,同时用单光子钙成像记录海马神经元活动。这一系统成功地记录到了海马dCA1位置细胞的特征放电模式。鉴于虚拟现实的导航任务中,小鼠并未实际移动,视觉序列信息可能是造成海马产生这种序列响应的原因,随后他开始研究海马能否对非现实空间的视觉刺激序列进行编码。他利用生成式模型生成了诸如“树叶”的物体的多种图像,并将这些图像的平滑变化映射到小鼠运动的一维轨道上。这样,随着小鼠的移动,它将会看到一段图像序列,这种连贯的图像序列实际上也是一种抽象的空间概念。高同学观察到,小鼠的海马同样能编码这些视觉信息序列,产生对特定抽象空间位置响应的“类位置细胞”。他进一步探讨了这些细胞究竟是对特定单帧刺激的编码、还是对上下文的编码、还是对全场景情景特异的编码,其结果支持对情景特异性的编码的假设。最后,高同学还发现,在训练小鼠在抽象视觉序列中移动的过程中,一旦小鼠完成一次对抽象序列的学习,那么这只小鼠对其他抽象序列的学习就会更加容易,展现出一种“元学习”的特性。

展示结束后,参会同学和老师们对高开同学的汇报展开了广泛积极讨论。同学们对高开研究的行为训练细节,行为范式,结果的不同解读展开讨论。老师同学们提出了许多补充猜想,高开同学结合许多他的其他数据和观察进行了详细的回答和讨论,并且在讨论中提出了许多可能的验证实验。最后,梁希同老师也肯定了这个研究的想象力和创新性,并对大家提出的问题进行延伸,对未来工作的可能方向进行了点评和指导。

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(高开同学作报告)

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(现场提问与点评)



报告结束后,老师们为演讲同学颁发了活动的纪念奖杯。本次活动约有100名同学参加。“1+X”论坛第四期活动将于2024年12月19日举办,欢迎大家参加!

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(老师为报告人颁发纪念奖杯)

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