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“致远六期”亓佳璇发表Nature一作论文,揭示鸟类鸣唱学习的神经机制
近日,致远学院2017届(“致远六期”)生命科学方向亓佳璇作为第一作者在国际顶级学术期刊《Nature》上发表题为《Dual neuromodulatory dynamics underlie birdsong learning》的研究论文,揭示了鸟类鸣唱学习过程中多巴胺与乙酰胆碱信号的协同作用机制。这一成果为理解人类语言、音乐等自发学习行为提供了重要线索。
尽管多巴胺信号已被广泛认为在外因驱动的学习行为中起关键作用,但像语言、音乐等无外因强化的学习行为的神经机制尚不明确。亓佳璇及其团队以斑胸草雀为模式生物,发现幼鸟在向成年雄性学习鸣唱的过程中,基底神经节的多巴胺动态能够精确跟踪鸣唱质量,且这一过程受到和基底神经节中胆碱能信号和中脑腹侧被盖区(VTA)多巴胺能神经元的双重调控。研究发现阻断多巴胺通路会显著抑制鸣唱学习效果。基底神经节的多巴胺释放不仅依赖VTA神经元的动作电位,还受到鸣唱前运动输入通过乙酰胆碱信号的驱动。尽管两种信号均为学习所必需,但只有多巴胺能动态反映鸣唱质量。该研究首次提出基底神经节的多巴胺动态编码了自我导向的、无外因强化的长期学习行为,为理解人类复杂技能习得和神经可塑性机制开辟了新思路。
亓佳璇本科毕业后赴杜克大学攻读博士学位,师从美国国家科学院院士、美国人文与科学院院士Richard Mooney教授,专注于鸟类学习鸣唱的神经环路机制研究。在博士期间,她凭借突出的学术贡献荣获杜克大学神经生物学系颁发的Bill Hall Prize(该奖项每年仅授予1-2名在该领域取得突出成果的博士研究生)。2024年取得博士学位后,她加入普林斯顿大学开展博士后研究,导师为霍华德·休斯医学研究所(HHMI)神经科学教授Ilana Witten。同时,她也获得了生命科学研究基金会(Life Science Research Foundation)的博士后研究基金资助,该基金是生命科学领域极具竞争力的资助项目,每年在全球范围内仅资助约20名优秀博士后研究人员。
在致远的求学经历深刻影响了亓佳璇的学术发展。她认为致远学院的卓越不仅源于其深厚的学术积淀和严谨的治学氛围,更在于每一位致远人的不懈奋斗。致远人既是学院培养的受益者,更是学院精神的传承者和建设者。在科研道路上,她始终不忘初心,将入学时的热忱转化为持续前行的动力,用实际行动诠释着致远人的追求。亓佳璇特别感恩本科导师何士刚教授的悉心指导,何老师"科研最重要的不在于发表论文的数量,而是所做的东西真的解决了某个问题、帮助了某个病人",这番话深深影响了她的科研态度与人生追求,塑造了她追求科学真理的纯粹初心和造福社会的责任感。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08694-9