吕海东

吕海东于1994年在四川大学获得物理学学士学位，1997年在中科院生物物理所获得生物物理硕士学位，2002年在美国路易斯维尔大学获实验心理学博士学位。随后到美国耶鲁大学（Yale University）的Anna Roe 实验室做博士后，2003年随Anna Roe到美国范德堡大学（Vanderbilt University）。2007被该大学聘为研究助理教授。2008年加入中科院神经所建立脑功能成像实验室，进行视觉神经机制和视觉注意力方面的研究。


我们采用脑光学成像技术, 结合传统的单细胞记录和行为学方法, 研究大脑的结构和功能, 特别是感觉信息(如视觉)在大脑中的表达和处理, 以及高级皮层对低级皮层的反馈和调控，以求进一步了解大脑的认知机制．
脑光学成像技术.
脑光学成像技术利用大脑皮层的内源性信号(与神经活动所造成的血色素变化有关), 采用高灵敏度的CCD摄像头直接记录大脑活动所产生的光学变化, 从而探测脑神经的结构特点和功能机制. 该技术具有优于其他脑成像技术的空间分辨率(约0.1mm), 并可以和微电极单细胞技术, 行为学方法相结合, 被越来越多的神经学研究所采用.


大脑对不同视觉信息的表达.
高等动物的大脑分成很多功能区 (如视觉区, 触觉区, 运动区等). 而每个区又分成很多的功能域(functional domains)负责处理不同的信息. 如视觉皮层一区(V1)就有空间域(负责空间位置的信息), 眼优势域(分别负责左右眼的信息), 颜色域(负责不同颜色信息的处理), 取向域(例如处理横的和竖的边界)… 这些功能域既有交叉又有间隔. 不同脑区的功能域也有区别. 运用先进的光学成像的方法, 我们可以直接获得这些功能域的图谱(functional maps). 通过比较这些图谱, 和研究这些图谱随着不同视觉刺激而产生的变化, 我们希望对大脑的功能结构和视觉的神经机制做更进一步的了解.


视觉注意的机制 (Visual Attention)
人类有意识的活动都有注意力的参与, 注意力可以帮助人(或动物)调用有限的神经资源来处理相对重要的信息, 从而提高对感觉信息的敏感度, 增强学习和记忆. 研究表明注意力不仅调控高级皮层神经元的活动性, 而且对低级皮层的活动性也有作用. 而这种自上而下调控的神经机理还不太清楚. 通过不同研究手段的到的结果也不尽相同. 我们希望通过光学成像技术在行为学上的应用来研究视觉注意的神经机制, 特别是它在皮层的空间特性.

1. Lu HD*, Chen G*, Ts'o DY & Roe AW. (2009) A rapid topographic mapping and eye alignment method using optical imaging in Macaque visual cortex. Neuroimage. 44:636-646. (*co-first-authors)
2. Chen G, Lu HD & Roe AW. (2008) A map for horizontal disparity in monkey V2. Neuron 58: 442-450.
3. Lu HD & Roe AW (2008) Functional organization of color domains in V1 and V2 of Macaque monkey revealed by optical imaging. Cerebral Cortex 18: 516-533.
4. Kaskan PM, Lu HD, Dillenburger BC, Roe AW & Kaas JH. (2007) Intrinsic-signal optical imaging reveals cryptic ocular dominance columns in primary visual cortex of New World owl monkeys. Frontiers in Neuroscience 1: 67-75.
5. Lu HD & Roe AW. (2007) Optical Imaging of Contrast Response in Macaque monkey V1 & V2. Cerebral Cortex 17: 2675-2695.
6. Roe AW, Lu HD & Hung CP. (2005) Optical imaging of real and illusory brightness response in monkey visual cortex. Proc Nat Acad Sci USA 102: 3869-3874.
7. Lu HD & Petry HM. (2003) Temporal modulation sensitivity of tree shrew retinal ganglion cells. Visual Neuroscience 20: 363-372.