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近日，鲍平磊研究员入职北京大学心理与认知科学学院和麦戈文脑科学研究所。

个人简介

鲍平磊博士现任北京大学心理与认知科学学院研究员、北京大学麦戈文脑科学研究所和北大-清华生命科学联合中心PI。他本科毕业于中国科学技术大学生命科学学院，博士毕业于南加州大学神经科学专业，2014-2020年在美国加州理工学院生物学系从事博士后研究。实验室将主要以灵长类动物为模型，采用包括脑功能成像，单细胞记录，行为，以及神经网络等多种手段来探索视知觉的神经机理，以加深我们对大脑以及类脑神经网络的理解。

研究兴趣

鲍平磊博士在攻读博士学位阶段主要以脑功能成像技术研究人类视知觉的神经机制,在博后阶段的工作主要以清醒猴电生理实验结合脑功能成像技术探索物体识别的神经机理。建立实验室后将致力于理解灵长类动物所具有的物体识别，场景感知等高级视觉功能的神经机制。方法上，将整合电生理记录，脑功能成像，以及心理物理与一体，并同时结合微电刺激、双光子钙成像、机器学习等方法，建立一个从单个神经元到功能系统以至于行为学的多层面研究平台，依托该平台来建立统一模型去理解视知觉的神经机制，并希望将此平台应用于其他脑功能的研究。

一、物体识别

物体识别是人们视觉功能中一个极其重要的功能，并且许多高级的认知行为，如注意，决策，情感的都是基于与物体的交互，所以可以说物体是我们对于外界事物理解的一个基本单位。所以，理解物体识别的神经机制是神经科学问题中一个很基础的问题。而且，对于物体识别神经机制的理解从计算上也是一个至关重要的问题，因为其本质通过一系列的非线性变化从而提取特征的计算过程，对于这个过程的理解，将有助于我们更好的搭建类脑神经网络。

我的工作将首先集中于下颞叶区，因为这个区域是物体识别的核心区域之一。这个区域的损伤往往会带来特异性物体识别的困难，比如说脸盲症，那么下颞叶区里神经元的对于不同物体的神经编码将是一个非常有趣的问题，我们这里将结合深度学习网络来建立对下颞叶神经元的计算模型，探究对于物体识别解码的有效性与完备性。同样的，我们也将类似的方法运用于其他腹侧通路上的区域，将研究物体识别的整体过程。

二、夸尺度平台

对于视知觉的研究依赖于三种主要的研究手段：心理物理学对于视认知行为的测量，脑功能成像或者EEG/MEG对于视觉区域或者系统的测量，以及单细胞电生理对于神经元反应活动的测量，这三种研究手段在不同的层面去理解视知觉的不同方面，但因为测量的范式，刺激甚至被试的不同，所得到的不同结果有时很难以直接比较与验证，如果能够有这么一个共同的平台，使得我们能够整合这不同层面的研究，那么不仅仅会加深我们对视知觉本质的理解，也可以更好的帮助去理解我们不同的测量手段。

我们未来的工作将致力于构建这么整合平台，我们将首先以猕猴为研究对象，通过行为训练，脑功能成像，以及单细胞记录的方式来研究同一问题如物体识别的问题，以希望能够有一个统一的模型来描述不同层面的观测结果上，并希望将以此平台来研究更多的问题上。未来，平台上还可以结合并微电刺激、双光子钙成像，甚至光遗传学的方法来探索不同行为的神经机制。类似的整合技术也可以运用到人的被试上。

代表性科研论文

· Bao, P., She, L., McGill, M. & Tsao, D.Y. A map of object space in primate inferotemporal cortex. Nature (2020).

· Bao, P., & Tsao, D. Y. (2018). Representation of multiple objects in macaque category-selective areas. Nature communications, 9(1), 1774.

· Chang, L., Bao, P., & Tsao, D. Y. (2017). The representation of colored objects in macaque color patches. Nature communications, 8(1), 2064.

· Olman, C. A., Bao, P., Engel, S. A., Grant, A. N., Purington, C., Qiu, C., ... & Tjan, B. S. (2016). Hemifield columns co-opt ocular dominance column structure in human achiasma. NeuroImage.

· Bao, P., Purington, C. J., & Tjan , B. S. (2015). Using an achiasmic human visual system to quantify the relationship between the fMRI BOLD signal and neural response. eLife, e09600. eLi

· Kwon, M*., Bao, P*., Millin, R., & Tjan, B. S. (2014). Radial-tangential anisotropy of crowding in the early visual areas. Journal of Neurophysiology, 112(10), 2413-2422.

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9月，周阳研究员入职北京大学心理与认知科学学院和麦戈文脑科学研究所。

个人简介

周阳博士现任北京大学心理与认知科学学院研究员、北京大学麦戈文脑科学研究所和北大-清华生命科学联合中心PI。他本科毕业于兰州大学，博士毕业于中科院上海神经所，2016-2020年在美国芝加哥大学神经生物学系从事博士后研究。实验室将主要以清醒行为猕猴为模型，研究决策与认知学习的神经机理，并试图将其应用于类脑人工智能的开发以及脑疾病病人认知功能障碍的治疗。

研究兴趣

周阳博士在研究生和博后阶段的工作主要以清醒行为猴电生理实验为主，同时结合人类心理物理学实验来探索空间感知和决策的神经机理。建立实验室后将致力于探索灵长类动物大脑如何编码与学习抽象信息，以及如何介导灵活性决策的电生理机制。方法上，将以清醒猕猴多脑区多通道细胞外电生理记录为基础，同时结合药理学实验、光遗传学刺激、双光子钙成像、人类心理物理学实验、机器学习等方法，从单个神经元到多个大脑脑区之间的不同层次的神经活动上解析灵长类动物大脑如何介导抽象概念和决策两种认知功能。

一、抽象概念编码与学习的神经机理

在日常生活中，我们往往需要在冗杂的世界里抽提出事物和经验的基本特质，并将他们概括为抽象的概念。比如‘动物’，我们不管是现实生活中看到形态各异的动物个体，还是看到各种动物的照片或者图画，甚至看到‘动物’这两个字，大脑里都会闪现‘动物’的概念。这种超出具体细节的表征可以很灵活且高效地被存储和推广，大大提高了我们适应新环境的能力。抽象概念是我们学习知识必须的认知功能，也是人类语言、推理等高级智能的基础。抽象概念形成的障碍与多种大脑疾病表现出来的智力不正常相关。另外，概括抽象概念的能力也是人类智能远超于现代机器学习算法的重要表现。

对灵长类动物大脑是如何编码概念，至今一直没有定论。目前主要有两种观点。一种观点认为大脑内某个或者某些神经元负责对单个概念进行编码（祖母细胞理论）。另一种被更广泛接受的观点认为大脑中群体神经元协同作用，一起对单个的概念进行编码（群体编码理论）。然而，这两种理论都很大程度上还处于假设阶段，没有被证实，我们对大脑如何学习和编码抽象概念的的神经机理还很不清楚。实验室将从三个方向探索抽象概念学习与编码的神经机理：1. 确定灵长类动物前额叶皮层与后顶叶皮层以及其它脑区神经元活性与抽象概念的编码的相关性。2，确定前额叶皮层与后顶叶皮层以及其它可能脑区神经元的活性对抽象概念编码的必须性。3，探索大脑学习抽象概念的机制。

二、灵活性决策的神经机理

决策——整合信息并做出适当的选择，是高级动物的一项关键的认知功能。周阳博后期间的工作首次确立了灵长类动物后顶叶皮层在决策过程的感知评估中发挥着至关重要的作用，而对运动选择发挥较小的作用，这是对经典决策理论框架的重大修订。今后将主要从以下两个方向进一步探索灵长类动物大脑介导不同决策过程的神经机理：1，探测大脑介导感知运动决策的神经环路。2，探索介导灵活性决策的神经机制。

代表性科研论文

· Yang Zhou, Matthew Rosen, Sruthi K. Swaminathan, Nicolas Y. Masse, Oliver Zhu and David J. Freedman*, Distributed functions of prefrontal and parietal cortices during sequential categorical decisions , under revision，posted on BioRxiv

· Yang Zhou, Krithika Mohan and David J. Freedman*, Distributed Category Processing Across Lateral Intraparietal and Medial Superior Temporal Cortices , under review, posted on BioRxiv

· Yang Zhou*, Yining Liu, Mingsha Zhang* ‘Neuronal Correlates of Many-To-One Sensorimotor Mapping in Lateral Intraparietal Cortex’ Cereb Cortex. 2020 June 03 , first and co-corresponding author;

· Yang Zhou* and David J. Freedman* ‘Posterior Parietal Cortex Plays a Causal Role in Perceptual and Categorical Decisions’ Science, 2019 Jul 12; 365(6449):180-185, first and co-corresponding author;

· Yang Zhou, Yining Liu, Si Wu, Mingsha Zhang* ‘Neuronal representation of the saccadic timing signals in macaque lateral intraparietal area (LIP)’ Cereb Cortex. 2018 Jul 27:1-14. doi: 10.1093;

· Yang Zhou, Lixin Liang, Yujun Pan, Ning Qian*, Mingsha Zhang* ‘Sites of overt and covert attention define simultaneous spatial reference centers for visuomotor response’. Sci Rep. 2017 Apr 21;7:46556. doi: 10.1038/srep46556;

· Yang Zhou#, Gongchen Yu#，Xuefei Yu , Si Wu, Mingsha Zhang* ‘Asymmetric representations of upper and lower visual fields in egocentric and allocentric references’.J.Vision. 2017 Vol.17, 9. doi:10.1167/17.1.9;

· Yang Zhou, Yining Liu, Si Wu, Haidong Lu, Mingsha Zhang* ‘Neural representation of the computation of motor error by single neurons in the parietal cortex’. Elife, 2016; 5:e10912;

· Yang Zhou#, Yining Liu#, Wangzikang Zhang, and Mingsha Zhang* (2012) ‘Asymmetric influence of egocentric representation onto allocentric perception’. J. Neurosci. 32: 8354-8360;

研究所成立签字仪式

2011年，北京大学获得国际捐赠一千万美元建立脑科学研究机构：北京大学IDG麦戈文脑科学研究所。北京大学校长周其凤和美国国际数据集团(IDG)创始人兼董事长、麻省理工学院（MIT）麦戈文脑研究院创始人麦戈文先生（Patrick McGovern）于2011年11月8日在北京大学临湖轩签署捐建协议。

北京大学IDG麦戈文脑科学研究所学科组成

研究所整合了北大心理、认知、神经科学、精神疾病、信息科学、物理、化学等相关学科，联合医学部及附属医院开展研究，麦戈文研究所可谓名副其实的多学科交叉脑研究平台。2016年，麦戈文研究所牵头成立了“北京大学脑科学与类脑研究中心”。中心研究涵盖人工智能、脑机交互、生物医学工程、脑成像等脑科学研究相关领域。

“研究所不断通过高标准的国际招聘引进国际顶尖脑科学专家。研究所在全球范围内全年开放申请，招聘委员会每月对来自全球的应聘资料进行集中讨论和审核，以确保高质量、高水平的完成PI招聘工作。”研究所常务副所长、心理与认知科学学院院长方方教授说道。

目前，研究所共有31名PI，其中11名来自心理与认知科学学院，9名来自生命科学学院，1名来自物理学院，2名来自分子医学研究所，6名来自医学部，1名来自化学与分子工程学院，1名来自信息科学技术学院。【根据官网，brainnews小编整理的最新数据】

截至目前，2020年，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所已取得了丰硕的研究成果（brainnews编辑部后面会详细报道）。

文章来源：北京大学IDG麦戈文脑科学研究所

参考资料：卓越冒险 孜孜以求不怕冷板凳——走进北京大学麦戈文脑科学研究所