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“情感和记忆的神经环路基础”重大研究计划2014年度项目指南

日期 2014-09-10   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  一、科学目标

  本重大研究计划以情感和记忆的神经环路为主要研究内容,充分发挥医学科学、生命科学和信息科学等学科的特点以及学科交叉的优势,引入连接组、功能组等系统化的研究理念,结合临床情感和记忆障碍疾病特点,对情感和记忆(尤其是情感相关的记忆)的神经环路的结构和功能进行定量化描述。在前期重点支持项目和培育项目研究成果的基础上开展情感和记忆的集成研究。重点揭示情感及其相关记忆的神经微环路的发育过程、结构特点、功能及调控的作用和机制。以情感和记忆的神经环路为引导,多学科多手段联合、研发并集成具有自主知识产权的新技术新方法,构建新平台新系统,提出新理论新知识。在特定神经环路在情感和记忆中的机制方面取得原创性的突破。

  二、遴选项目的基本原则

  (一)强调以科学问题为导引,紧密围绕本重大研究计划的核心科学问题。

  (二)体现多学科多模态交叉。

  (三)开发新技术,建设新平台。

  (四)基础较好、条件较为成熟,有取得突破性进展的潜力。

  三、2014年度重点资助领域和研究方向

  根据本重大研究计划总体布局的要求及中期已取得的阶段性成果和整体进度安排,经指导专家组研究决定,2014年度不再受理一般的“培育项目”或“重点支持项目”,而是着力于“集成项目”以及与集成方向密切相关的“培育项目”的申请和立项,以利于实现本重大研究计划的预期目标,达到集成升华、跨越发展的目的。“集成项目”以科学问题为导向,在前期“培育项目”和“重点支持项目”研究成果的基础上,围绕“情感和记忆的神经环路的结构和功能”这一科学目标,重点在以下三个主要方向上进行项目集成。

  (一)恐惧及其相关负性情绪的神经环路基础(拟安排经费1600万元)。

  以恐惧及其相关负性情绪(如焦虑等)为模型,以杏仁核为主要载体,以神经环路为研究对象,多模态多学科研究恐惧及其相关负性情绪的神经环路基础。重点鼓励整合运用清醒动物多通道电生理记录、活体微尺度光学功能成像技术、光遗传刺激与抑制、基于工具病毒的神经环路示踪技术、全脑尺度神经环路重建技术、分子遗传学技术、信号转导分子的活体在线高选择分析等多项新技术,在分子-突触-细胞-网络等多个水平上,解析恐惧及其相关负性情绪的神经环路结构、功能特征及分子细胞机制。

  主要研究内容:

  1.与外侧杏仁核及中央杏仁核相互连接的皮层下核团,包括上丘、中缝核、蓝斑、缰核、下丘脑等,在先天性恐惧及习得性恐惧的表达、相关负性情绪调节过程中的神经微环路活动特点、核团间投射、神经调质的生理功能和机制。

  2.与上述杏仁核区域相互连接的大脑皮层包括前额叶皮层、感觉皮层等,以及海马等前脑区域,在恐惧及其相关负性情绪记忆形成中的生理活动特点、脑区间投射、皮层微环路连接、神经传递特点和机制、神经可塑性机制。

  (二)情感与记忆的神经环路在细胞分辨水平的可视化研究(拟安排经费1200万元)。

  建立标准化的样品标记、成像系统和三维可视化等新技术新方法,实现在细胞分辨水平的情感与记忆的神经环路的可视化。

  主要研究内容:

  1.选择合适的情感与记忆的动物模型或情感与记忆相关重大神经精神疾病(如精神分裂症、成瘾、抑郁症和自闭症等)动物模型,在全脑范围,建立标准化的高尔基染色、尼氏染色或特定神经元类型(如GABA能神经元、胆碱能、多巴胺能和5-羟色胺能等)或特定脑区的荧光标记方法,发展可靠性高、稳定性好的成像技术,提高成像速度,获取若干套具有代表性的全脑在细胞分辨水平(亚微米分辨率)的情感与记忆相关的神经环路图谱。

  2.发展面向万亿字节(TeraByte, TB)量级海量数据的大型可视化技术方案,发展针对高分辨脑图谱的分割、标识和可视化等定量图像分析方法,为研究情感与记忆过程中不同神经元的直接输出和输入环路,并定量、可视地展示其差别,为揭示情感与记忆及其相关疾病的发生发展机制提供重要基础和条件。

  (三)情感和记忆神经环路新一代脑图谱的构建及临床基础研究(拟安排经费1200万元)。

  以“新一代脑图谱”为核心(“新一代脑图谱”是指比现有脑图谱既具有更精细的脑区划分、又具有不同亚区解剖与功能连接模式的全新人类脑图谱),发展精细脑图谱构建所需要的多模态影像技术及其计算理论和方法,建立面向特定情感和记忆神经环路的新一代脑图谱,研究神经精神疾病及其动物模型的情感和记忆神经环路的异常表征,为情绪和记忆障碍相关疾病的临床诊断提供新的生物标志。

  主要研究内容:

  1.“新一代脑图谱”的构建与验证:针对情感和记忆神经环路的核心脑区,发展精细脑图谱构建所需要的多模态影像技术及其计算理论和方法,构建既具有精细的脑区划分、又具有不同亚区解剖与功能连接模式的新一代脑图谱;通过人与非人灵长类动物模型的整合研究,研究情绪和记忆环路在进化过程中结构和功能的神经生物学基础,建立适合于情感和记忆神经环路及其功能障碍研究、有明确生物学意义的脑图谱及其适用性的验证方法体系。

  2.“新一代脑图谱”在情感和记忆功能障碍中的应用:在新一代脑图谱的基础上,研究情感和记忆障碍神经环路的异常表征,研究不同因素对情感和记忆障碍患者神经环路动态改变以及在药物治疗和非药物干预调控下的神经环路可塑性变化,并利用神经环路功能缺失或点突变的动物模型和新型整脑透明技术解析这些神经环路变化的机制,从而明确患者情感和记忆环路病理性改变的神经基础,并发展特异性的临床诊断和治疗方法和生物标志。

  四、2014年度资助计划

  2014年度是本重大研究计划实施的第4年,拟安排项目经费约4000万元,经费全部用于项目集成,拟资助3个集成方向,每个方向资助集成项目约3项(资助强度约400万/项),资助期限4年。培育项目约3项(资助强度约100万/项),资助期限3年(视目标凝练和评议情况由指导专家和评审专家组确定)。

  五、申报要求及注意事项

  (一)申请条件。

  本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:

  1. 具有承担基础研究课题的经历;

  2. 具有高级专业技术职务(职称);

  正在博士后流动站或者工作站内从事研究、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的科学技术人员均不得申请。

  (二)限项规定。

  1. 具有高级专业技术职务(职称)的人员,申请或者参与申请本次重大研究计划项目与处于评审阶段(申请和参与申请的项目在国家自然科学基金委员会做出资助与否决定之前)和正在承担(包括负责人和主要参与者)的以下类型项目合计限为3项:面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划项目(不包括集成项目和指导专家组调研项目)、联合基金项目(指同一名称联合基金项目)、青年科学基金项目、地区科学基金项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出青年科学基金项目(申请时不限项)、国际(地区)合作研究项目(特殊说明的除外)、科学仪器基础研究专款项目、国家重大科研仪器设备研制专项项目、国家重大科研仪器研制项目、优秀国家重点实验室研究项目,以及资助期限超过1年的委主任基金项目和科学部主任基金项目等。

  申请或参与申请本次发布的重大研究计划集成项目不限项。

  2.申请人(不含参与者)同年只能申请1项重大研究计划项目。上一年度获得重大研究计划项目资助的项目负责人(不包括集成项目和指导专家组调研项目),本年度不得再申请重大研究计划项目。

  (三)申请注意事项。

  1.项目申请接收与受理。

  (1)本重大研究计划申请书报送日期为2014年10月8-9日16时。申请书由国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组负责接收。

  通讯地址:北京市海淀区双清路83号国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组(行政楼101房间)

  邮  编:100085

  联系电话:010-62328591

  (2)本重大研究计划2014年度只接收集成项目和培育项目申请,集成项目申请书中研究期限应填写“2015年1月-2018年12月”,培育项目申请书中研究期限应填写“2015年1月-2017年12月”。

  每个集成项目合作单位数不超过2个,主要参与者必须是集成项目的实际贡献者,高级专业技术职务(职称)人数不超过3人。

  (3)申请书由医学科学部负责受理。

  2. 申请人注意事项。

  本重大研究计划采用在线撰写申请书方式,对申请人具体要求如下:

  (1)申请人在填报申请书前,应当认真阅读本项目指南,不符合项目指南的申请项目不予受理。

  (2)申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,在认真总结和系统梳理本重大研究计划已有相关成果和进展、明确新的提升突破点的基础上,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

  (3)申请人向依托单位索取用户名和密码,登录ISIS系统,申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“集成项目”或“培育项目”,附注说明选择“情感和记忆的神经环路基础”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。

  (4)申请书的报告正文应当按照重大研究计划正文提纲撰写,应突出有限目标和重点突破,明确对实现研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。

  如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的“研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

  (5) 申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书,下载并打印最终PDF版本申请书,向依托单位提交签字后的纸质申请书原件。

  (6)申请人应当保证纸质申请书与电子版内容一致。

  3. 依托单位注意事项。

  依托单位应当对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核,并在规定时间内将申请材料报送国家自然科学基金委员会。具体要求如下:

  (1)依托单位应当在国家自然科学基金委员会规定的项目申请截止日前提交本单位电子申请书及附件材料,并统一报送经单位签字盖章后的纸质申请书原件(一式一份)以及要求报送的纸质附件材料。

  (2)依托单位报送纸质申请材料时,还应当包括本单位公函和申请项目清单,材料不完整不予接收。

  (3)依托单位提交电子申请书时,应当通过ISIS系统逐项确认。

  (4)依托单位可将纸质申请书直接送达或者邮寄至项目材料接收工作组。采用邮寄方式的,请在项目申请截止日期前(以发信邮戳日期为准)以快递方式邮寄,并在信封左下角注明“重大研究计划项目申请材料”。请勿使用邮政包裹,以免延误申请。

  (四)其他注意事项。

  1.为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定。

  2.为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划每年将举办一次资助项目的年度学术交流会,不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

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