研究

我的研究整合行为测试、神经记录和计算建模,以理解认知功能如何在整个生命周期中发展和运作。我专注于工作记忆和执行功能背后的神经机制,并应用于临床神经科学。

研究领域

认知发展

使用跨物种模型理解工作记忆和执行功能在青春期如何成熟。

神经环路

通过电生理学和神经影像研究前额叶皮层环路及其在认知功能中的作用。

计算建模

开发机器学习模型从神经活动和大脑结构预测认知表现。

转化神经科学

将动物模型的研究成果桥接至人类神经外科和神经精神病学的临床应用。

研究项目

脑结构与活动预测青春期认知成熟

合作: Vanderbilt University, Wake Forest University

该多层次纵向研究检查了恒河猴青少年神经认知发展,探索脑结构变化如何影响决定认知表现的神经元活动。前额叶皮层神经活动的发育轨迹显著预测了青春期工作记忆的改善。

青春期恒河猴的白质微观结构与工作记忆

该研究检查了恒河猴青春期成熟过程中白质发育与工作记忆改善之间的关系。通过纵向神经影像和行为测试,研究人员追踪了白质微观结构的变化以及认知表现。

恒河猴生命周期脑图谱

合作: PRIME-DE Consortium

该研究利用来自PRIMatE Data Exchange (PRIME-DE)和其他来源的1,024只恒河猴的1,522个MRI扫描,创建了恒河猴生命周期脑结构的标准化生长图谱。

主要贡献:

  • 绘制全局和区域脑变化的非线性发育轨迹
  • 提供揭示关键发育里程碑的百分位数分数标准图谱
  • 创建支持转化神经科学跨物种比较的交互式开放资源

工作记忆中青少年发育变化的层状模式

该研究调查了青少年工作记忆发育过程中神经生理学变化的层状分布,分析了来自年轻和成年猴子不同皮层深度的神经生理学记录。

主要发现:

  • 表层在成年阶段表现出增加的基线发放率
  • 青春期后中层延迟期活动大幅增加
  • 刺激位置的辨别能力提高在深层最明显

灵长类反眼跳表现中认知成熟的平行特征

该研究使用反眼跳任务研究认知发展,在该任务中,猴子必须抑制朝向明亮刺激的眼动,而是看向相反方向。研究人员评估了青春期到成年过渡前后的行为表现并记录了前额叶皮层神经活动。

通过训练RNNs涌现前额叶神经元成熟特性

该研究调查了循环神经网络(RNN)单元活动在训练执行工作记忆和反应抑制任务时的渐进变化,与前额叶皮层从青春期到成年的成熟过程平行。

主要洞见:

  • RNNs在训练工作记忆任务期间发展出增加的延迟期活动
  • 训练模式与灵长类前额叶发育高度平行
  • 揭示了认知任务背后神经元计算的普遍特性

方法学与技术

神经影像

使用AFNI、FreeSurfer和自定义流程进行fMRI、DTI、结构MRI分析

电生理学

单单元记录、多接触探针、人类患者颅内脑电图

行为测试

使用自定义实验设计的认知任务、眼动追踪、心理物理学

机器学习

预测建模、降维、神经网络分析