人物介紹
1997年調(diào)入復(fù)旦大學(xué),任腦科學(xué)研究中心主任,兼復(fù)旦大學(xué)上海眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科研究所所長(zhǎng)。中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事、《中國(guó)神經(jīng)科學(xué)雜志》常務(wù)編委和《神經(jīng)解剖學(xué)雜志》編委。主要研究方向:長(zhǎng)期從事視覺的腦機(jī)制研究,在視覺方位和方向敏感性及圖形適應(yīng)的皮層下機(jī)制研究方面的新發(fā)現(xiàn),修正了國(guó)際學(xué)術(shù)界的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。還研究神經(jīng)系統(tǒng)的功能發(fā)育、眼內(nèi)壓與視功能的關(guān)系等。發(fā)表研究論文78余篇,曾獲1997年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);耳根環(huán)麻醉鎮(zhèn)痛原理的研究分別獲1978年中國(guó)科學(xué)院和安徽省重大科技成果獎(jiǎng)。
工作及研究
學(xué)術(shù)兼職:中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事、Neuroscience Letters (Elsevier Ltd.) 副編委|、《Neuroscience Bulletin》常務(wù)編委和《神經(jīng)解剖學(xué)雜志》編委。
主要研究方向:
長(zhǎng)期從事視覺腦機(jī)制研究,在視覺方位和方向敏感性及圖形適應(yīng)的皮層下機(jī)制方面研究出來的新發(fā)現(xiàn),修正了國(guó)際學(xué)術(shù)界的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。同時(shí)還在神經(jīng)系統(tǒng)的功能發(fā)育、眼內(nèi)壓與視功能的關(guān)系等方面進(jìn)行研究。
獲獎(jiǎng)情況:
曾獲1997年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);耳根環(huán)麻醉鎮(zhèn)痛原理的研究分別獲1978年中國(guó)科學(xué)院和安徽省重大科技成果獎(jiǎng)。主編的《神經(jīng)生物學(xué)》(高等教育出版社,北京, 2001; 2006年),獲得上海市優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)(2004)。
代表性論文和專著:
代表性專著和論文:著有專著《視覺信息處理的腦機(jī)制》(上?萍冀逃霭嫔, 1997, 上海),與阮迪云合著《神經(jīng)生理學(xué)》(中國(guó)科技大學(xué)出版社, 1992, 合肥),主編《現(xiàn)代生物學(xué)導(dǎo)論》(中國(guó)科技大學(xué)出版社, 1998, 合肥)和《神經(jīng)生物學(xué)》(高等教育出版社,北京,第一版,2001,;第二版, 2006年);臺(tái)灣九州圖書文物有限公司(繁體字版),2003,臺(tái)北;第二版,2006年)。
發(fā)表研究論文70余篇。
代表論文
代表性論文
1、Shou, T,*. and Leventhal, A. G. (1989) Organized arrangement of orientation sensitive cells in the cat’s dorsal geniculate nucleus. J. Neuroscience, 9, 4287-4302.
2、Shou, T,*. and Zhou, Y. (1989) Y cells in the retina are more tolerant than X cells to brief elevation of IOP. Invest. Ophthalm. Visual Science, 30, 2093-2098.
3、Shou, T,*., Li, X., Zhou,Y. and Hu, B. (1996) Adaptation of visually evoked responses of relay cells in the dorsal lateral geniculate nucleus of the cat following prolonged exposure to drifting gratings. Vis. Neurosci., 13, 605-613.
4、Shou, T,*., Wang, W. and Yu H. (2000) Orientation biased extended surround of the receptive field of cat retinal ganglion cells. Neurosci. 2000, 98, 207-212.
5、 Yang, Y., Zhou, Y. andShou, T,*. (2001) Activation of GABAb recepters by baclofen improves visual temporal property of relay cells in the cat lateral geniculate nucleus. Neurosci. Lett. 301, 79-82.
6、 Zhan, X. andShou, T,*. (2002) Anatomical evidence of subcortical contributions to the orientation selectivity and columns of the cat’s primary visual cortex. Neuroscience Letters, 324, 247-251.
7、 Troy, J.B. &Shou, T,*. (2002) The receptive fields of cat retinal ganglion cells in physiological and pathological states: Where we are after half a century of research. Progress in Retinal & Eye Research, 21, 263-302.
8、 Chen X, Sun C, Huang L,Shou T,*. (2003) Selective loss of orientation column maps in visual cortex during brief elevation of intraocular pressure. Invest Ophthalmol Vis Sci., 44, 435-441.
9、 Sun, C. Chen, X. Huang, L. andShou, T,*. (2004) Orientation bias of the extraclassical receptive field of the relay cells in the cat’s dorsal lateral geniculate nucleus. Neurosci. 125, 495-505.
10、 Huang,L. Chen,X.Shou,T* (2004) Spatial frequency-dependent feedback of visual cortical area 21a modulating functional orientation column maps in areas 17 and 18 of the cat. Brain Res. 998, 194-201.
11.X. Chen, Z. Liang, W. Shen,T. Shou* (2005) Differential behavior of simple and complex cells in visual cortex during a brief IOP elevation. Invest. Ophthamol. Vis. Sci. 46, 2611-2619.
12.L. Lou,T. Shou*, Z. Li, W. Li, Y. Gu (2006) Transhemispheric functional reorganization of the motor cortex induced by the peripheral contralateral nerve transfer to the injured arm. Neuroscience, 2006, 138, 1225-1231.
13. Huang L,Shou T,*, Chen X, Yu H, Sun C, Liang Z. (2006) Slab-like functional architecture of higher-order cortical area 21a showing oblique effect of orientation preference in the cat. Neuroimage, 32:1365-1374.
14.Shen W, Liang Z, Chen X,Shou T,*. (2006) Posteromedial lateral suprasylvian motion area modulates direction but not orientation preference in area 17 of cats. Neurosci. 142:905-916.
15.Liang Z, Shen W,Shou T,.*(2007)Enhancement of oblique effect in the catu2019s primary visual cortex via orientation preference shifting induced by excitatory feedback from higher-order cortical area 21a. Neurosci., 145, 377-383.
相關(guān)文章
附:
壽天德:懷仁而立 創(chuàng)新以恒 |
本刊記者 蔡志義 |
壽天德1964年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生物物理系,并留校任教,曾任生物學(xué)系主任兼理學(xué)院副院長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事視覺信息處理的腦機(jī)制的研究。1980—1996年四度赴美國(guó)合作研究5年。1997年調(diào)入復(fù)旦大學(xué),F(xiàn)任復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)及生物物理學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,腦科學(xué)研究中心主任、復(fù)旦大學(xué)上海眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科研究所所長(zhǎng)(兼),F(xiàn)同時(shí)任國(guó)際學(xué)術(shù)刊物《Neuroscience Letters》的副編輯(Associate editor)、中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊《Neuroscience Bulletin》常務(wù)編委、《神經(jīng)解剖學(xué)雜志》編委。曾應(yīng)邀到美國(guó)麻省理工學(xué)院、紐約大學(xué)、西北大學(xué)、加州大學(xué)、休斯敦大學(xué)、英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院、牛津大學(xué)、曼徹斯特大學(xué)、澳大利亞悉尼大學(xué)、國(guó)立大學(xué)、墨爾本大學(xué)、日本大阪大學(xué)、國(guó)立生理研究所、理研腦科學(xué)研究所等作專題學(xué)術(shù)報(bào)告。他是我國(guó)著名的視覺神經(jīng)科學(xué)家;他為人崇尚道德,舍己為公,仗義執(zhí)言;學(xué)術(shù)上精益求精,勇于探索,敢為人先;他教學(xué)上為人師表,辛勤耕耘,理實(shí)交融,培養(yǎng)了一代又一代科學(xué)人才,在我國(guó)學(xué)術(shù)界和教育界享有盛譽(yù)……帶著一種從內(nèi)蘊(yùn)文化修養(yǎng)中發(fā)出來的人文情懷,復(fù)旦大學(xué)壽天德教授不為名利所累,不為浮躁所動(dòng),鍥而不舍,執(zhí)著追求。幾十年來,用他的辛勤付出讓事業(yè)熠熠生輝、碩果累累。統(tǒng)觀底蘊(yùn)修正國(guó)際傳統(tǒng)學(xué)術(shù)觀點(diǎn)自從諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Hubel和Wiesel開拓性的研究以來,視覺皮層的研究始終成為大腦皮層研究中研究得最深入的部分。他們發(fā)現(xiàn),幾乎所有的視覺皮層細(xì)胞都能夠分辨空間上一條線段的朝向或方位(orientation),即具有很強(qiáng)的方位選擇性,而皮層下的細(xì)胞卻沒有這種特性。由于輪廓線是由多個(gè)不同方位的線段所組成,故視覺皮層細(xì)胞的方位選擇性就成為形狀視覺或知覺的神經(jīng)基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來科學(xué)家們對(duì)其產(chǎn)生的機(jī)制作了大量的研究。Hubel和Wiesel曾經(jīng)在47年前提出了一個(gè)模型來解釋視覺皮層細(xì)胞方位選擇性產(chǎn)生的神經(jīng)機(jī)制,他們假設(shè)皮層下丘腦的幾個(gè)外膝體細(xì)胞(這些細(xì)胞接受視網(wǎng)膜的信息輸入,向視覺皮層提供興奮性輸入)的感受野如果在視野上排成一條直線,它們對(duì)皮層的興奮性輸入如果能會(huì)聚到一個(gè)皮層簡(jiǎn)單細(xì)胞的話,該簡(jiǎn)單細(xì)胞就必然對(duì)視野上排成那條直線平行的線條反應(yīng)特別強(qiáng)烈。這個(gè)模型簡(jiǎn)單直接,合乎邏輯,但生理學(xué)研究結(jié)果支持和不支持該模型的證據(jù)并存,而由于方法學(xué)上的困難,神經(jīng)解剖學(xué)上更沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù)。壽天德及其在中國(guó)科技大學(xué)的同事們,從20世紀(jì)80年代初就開始研究了視覺皮層細(xì)胞的方位選擇性起源的問題。他們?cè)趪?guó)際上,最系統(tǒng)而詳盡地研究了700個(gè)直接向視覺皮層提供興奮性輸入的丘腦外膝體細(xì)胞的對(duì)視野中的不同方位的線條刺激的反應(yīng)特性,發(fā)現(xiàn)70%以上的細(xì)胞具有明顯的方位選擇性,也就是說視覺皮層下的輸入信號(hào)就包含了方位信息,雖然外膝體細(xì)胞的方位選擇性的強(qiáng)度要比視覺皮層細(xì)胞要弱,但這些方位信息在視覺皮層內(nèi)有多種機(jī)制可以將其放大。進(jìn)而,他們?cè)诖髽颖緮?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),各個(gè)外膝體細(xì)胞的最優(yōu)方位的分布遵循向心規(guī)律,即由其感受野指向視網(wǎng)膜中心區(qū)。更有趣的是在外膝體內(nèi)部,具有相似最優(yōu)方位的細(xì)胞緊密靠攏在一起的聚團(tuán)現(xiàn)象,這似乎為視覺皮層更為整齊的“方位功能柱”空間排列,作了預(yù)安排。他們還證明外膝體細(xì)胞的方位選擇性是與生俱來的,由遺傳因素決定的。此外,他們也和國(guó)際同行獨(dú)立地證明,大多數(shù)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞也具有較弱的、但卻是顯著的方位敏感性。他們歷時(shí)15年的系列研究發(fā)現(xiàn),視覺皮層細(xì)胞對(duì)方位和運(yùn)動(dòng)方向的選擇性以及圖形適應(yīng)特性均有其類似的皮層下的起源。這些重要的發(fā)現(xiàn)修正了方位、方向選擇性和圖形適應(yīng)是視覺皮層細(xì)胞獨(dú)有特性的這一國(guó)際學(xué)術(shù)界的傳統(tǒng)學(xué)術(shù)觀點(diǎn),現(xiàn)已被國(guó)際學(xué)術(shù)論文廣為引用并寫入一些綜述評(píng)論中。這一系列的研究成果獲得了1997年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。利器善工 研究成果為國(guó)內(nèi)外同行科學(xué)家所稱贊1998年壽天德與他的兩位學(xué)生一起,在復(fù)旦大學(xué)獨(dú)立地研制了我國(guó)第一臺(tái)基于腦內(nèi)源信號(hào)的光學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)性能超越國(guó)際商售同類儀器,在整體動(dòng)物的大腦視覺皮層記錄的方位功能柱圖形極其清晰,并用以開展了一系列的視覺皮層功能的研究,取得許多國(guó)際水平的成果,為國(guó)內(nèi)外同行科學(xué)家所稱贊。由于方法學(xué)上的突破,他們將視覺皮層功能成像技術(shù)和神經(jīng)通路跟蹤方法巧妙地結(jié)合起來,為Hubel和Wiesel提出的視覺皮層細(xì)胞方位選擇性模型提供了第一個(gè)神經(jīng)解剖學(xué)證據(jù),同時(shí)又指出該模型表明的神經(jīng)機(jī)制可能并不普遍存在,而可能只是產(chǎn)生視覺皮層細(xì)胞方位選擇性的多種機(jī)制的一種。壽天德小組利用了整體動(dòng)物的腦內(nèi)源信號(hào)的光學(xué)成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合其他的神經(jīng)生物學(xué)技術(shù)和方法,將微觀的細(xì)胞、受體作用和宏觀的大面積的皮層神經(jīng)細(xì)胞(同時(shí)研究幾百萬個(gè)細(xì)胞)的活動(dòng)聯(lián)系起來研究。他們研究了腦中的各種興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)受體分子(NMDA,AMPA,GABA)在視覺皮層細(xì)胞的方位選擇性產(chǎn)生過程中的作用和意義,從而將目前國(guó)際學(xué)術(shù)界的、看來是互相矛盾的多種神經(jīng)機(jī)制較好地統(tǒng)一起來。視覺皮層面積很大,在猴腦占有30多個(gè)區(qū)域,在貓腦占有十幾個(gè)區(qū)域。這些視覺區(qū)域形成既并行又串行的、復(fù)雜的交互連接。目前,對(duì)由低級(jí)視覺皮層區(qū)逐級(jí)向高級(jí)視覺皮層區(qū)的功能和結(jié)構(gòu)研究搞得比較清楚,但對(duì)高級(jí)視覺皮層區(qū)向低級(jí)視覺皮層區(qū)的功能作用了解得甚少,而后者往往與注意、意識(shí)等高級(jí)活動(dòng)有密切關(guān)系。壽天德小組開創(chuàng)性地將腦功能光學(xué)成像技術(shù)應(yīng)用于研究高級(jí)視覺皮層區(qū)域(如貓的皮層21a區(qū)、PMLS區(qū)、PLLS區(qū)和7區(qū))對(duì)低級(jí)視覺皮層(皮層17和18區(qū))的下行反饋?zhàn)饔,他們用局部施加谷氨酸或GABA可逆性地興奮或抑制(或冷凍損毀)上述高級(jí)皮層區(qū)域,定量地分析低級(jí)皮層區(qū)域的視覺方位功能圖的變化,從而發(fā)現(xiàn)這些高級(jí)視覺皮層的下行反饋?zhàn)饔,不僅使低級(jí)皮層神經(jīng)細(xì)胞的反應(yīng)增強(qiáng),而且提高其某些特定的選擇性,甚至增強(qiáng)其心理學(xué)“傾斜效應(yīng)”的皮層表征。他們?cè)趪?guó)際腦研究組織(IBRO, International Brain Research Organization)會(huì)刊Neuroscience發(fā)表的文章,被用作封面,并獲得2007年最佳封面獎(jiǎng)(2007 IBRO u2019s Prize of Neuroscience Winning Cover)。多識(shí)慎思 發(fā)現(xiàn)急性眼內(nèi)壓升高時(shí)視覺功能的新變化青光眼是使人類致盲的、最嚴(yán)重的眼科疾病。眼內(nèi)壓升高是引起青光眼發(fā)作的主要病因。壽天德小組,在20世紀(jì)80年代就首次發(fā)現(xiàn),貓視網(wǎng)膜X型(小型)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞比Y型(大型)細(xì)胞對(duì)急性眼內(nèi)壓升高(相當(dāng)于急性青光眼發(fā)作)時(shí)更為敏感,繼而發(fā)現(xiàn)接受視網(wǎng)膜輸入的丘腦外膝體中的X型(小型)細(xì)胞也比Y型(大型)細(xì)胞對(duì)急性眼內(nèi)壓升高更為敏感。有趣的是這一新的現(xiàn)象正好與慢性青光眼發(fā)作時(shí)的情況(大細(xì)胞比小細(xì)胞對(duì)眼內(nèi)壓升高更敏感)相反。由于對(duì)此的研究方向和視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞感受野的研究上的貢獻(xiàn),國(guó)際《視網(wǎng)膜和眼研究進(jìn)展》(Progress in Retina & Eye Research)主編特邀壽天德為該學(xué)術(shù)刊物纂寫了一篇長(zhǎng)達(dá)40頁的綜述文章(2002),評(píng)論了50年來國(guó)際有關(guān)研究成果和發(fā)展趨勢(shì)。但是,眼內(nèi)壓升高時(shí)產(chǎn)生視知覺的視皮層的功能發(fā)生了什么變化,無人知曉。最近,他們應(yīng)用腦功能光學(xué)成像技術(shù)研究了急性眼內(nèi)壓升高時(shí)在大面積的視皮層內(nèi)的方位功能圖的變化,發(fā)現(xiàn)眼內(nèi)壓升高導(dǎo)致對(duì)高空間分辨力的細(xì)胞的功能圖消失,而使對(duì)低空間分辨力的細(xì)胞的功能圖削弱。進(jìn)而證明造成此現(xiàn)象是眼內(nèi)壓升高引起視網(wǎng)膜供血受阻引起的。用單個(gè)細(xì)胞電生理記錄方法,他們發(fā)現(xiàn)視皮層的簡(jiǎn)單細(xì)胞對(duì)急性眼內(nèi)壓升高要比復(fù)雜細(xì)胞敏感得多,反映了這兩類皮層細(xì)胞在接受皮層下輸入信息通路上的差異。壽天德小組在急性眼內(nèi)壓升高對(duì)視覺系統(tǒng)的作用方面的研究,目前處于國(guó)際研究最前沿。壽天德教授從事我國(guó)神經(jīng)生物學(xué)和生物物理教學(xué)45年,有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。將自己的做人、治學(xué)的道理和從事科學(xué)研究的心得結(jié)合起來融合到課堂教學(xué)中,在神經(jīng)生物學(xué)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和作風(fēng),受到學(xué)生們的高度評(píng)價(jià)。他著有:專著《視覺信息處理的腦機(jī)制》(1997)、主編《神經(jīng)生物學(xué)》(第一、二版2001, 2006;并為臺(tái)灣九州圖書文物有限公司出版繁體字版,2003),主編《現(xiàn)代生物學(xué)導(dǎo)論》(1998)、合著《神經(jīng)生理學(xué)》(1992)。(出處:《科學(xué)中國(guó)人》2009年第五期) |