人类探索生命奥秘的每一次重大进步,都离不开基于模式动物的基础研究。统计表明,超过三分之二的诺贝尔生理学或医学奖源于动物研究。特别是以非人灵长类、犬类、啮齿类以及实验猪为代表的模式动物,在研究多种疾病发生发展机制、揭秘物种起源、破解遗传奥秘、探索大脑神经机制等方面起着重要的作用。
磁共振成像作为一种非侵入式成像技术,是模式动物研究的重要手段之一。通过多模态磁共振影像数据寻找可靠的影像学生物标记、解析模式动物结构特征和功能活动,进而探索相关器官结构和功能的演化规律,助力人类发育、衰老、遗传及相关疾病的研究。
本次研学班聚焦于模式动物磁共振神经影像的创新型采集模式与分析技术,结合当前模式动物大脑认知发育和脑疾病等领域的科研热点进行深入交流,旨在帮助模式动物相关研究领域的科研人员了解磁共振成像基础知识与扫描技术,并快速掌握模式动物磁共振神经影像数据分析方法,探讨模式动物前沿技术热点、创新项目管理与技术转化经验分享,为后续研究课题的开展与成果落地提供有力支撑。我们鼓励大家携带自己的数据及疑惑与会,以便获得更具体的指导,进而有效提升研讨效果。
此次研学班由联影研究院主办,并邀请了多位模式动物研究领域的专家学者分享最新成果与创新项目转化经验。同时,由联影研究院和部分专家共同组成技术组,为大家详细拆解模式动物磁共振神经影像创新型数据采集与分析的全流程。研学班所用数据由中国科学院昆明动物研究所和武汉联影生命科学仪器有限公司提供支持。在分享模式动物磁共振影像数据分析技术、前沿热点和创新技术转化的同时,研学班也致力于为广大模式动物科研工作者搭建良好的合作交流平台,共同推动产学研医融合发展。
时间:
2024年8月5日-8月9日,共计5天4晚
地点:
云南省昆明市官渡区希尔顿欢朋酒店(8月5日-8月8日)
地址:云南省昆明市官渡区环城东路488号
地点:
中国科学院昆明动物研究所花红洞园区(8月9日)
地址:云南省昆明市西山区宝花路与Z203交叉口(由会务组安排车辆统一往返)
部分授课专家介绍
毛军文 北京脑科学与类脑研究所
中国脑成像联盟秘书长,中国认知科学学会脑成像分会秘书长,北京脑科学与类脑研究所首任科研总监,研究员,博士生导师。北京师范大学毕业,原军事医学科学院科技部副部长,牵头承担国家新药创制重大专项、国家863计划等重点课题十余项,获国家科技进步一等奖1项、省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项,获国际PCT专利1项,国家发明专利4项。担任国家重点研发计划、国家科技成果奖评审专家,北京市自然科学基金、科技成果、人才项目评审专家。
刘 宁 中国科学院生物物理研究所
中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室研究员、博士生导师。主持和参与多项国家和省部级科研项目,包括科技部科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然基金委重点项目、中科院战略性先导科技专项和前沿科学重点研究项目等。在《Nature Communications》、《Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)》、《Brain Stimulation》等知名期刊上发表相关学术论文20余篇。
刘赐融 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)研究员、博士生导师。自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外)获得者。主持和参加了国家自然科学基金面上项目,科技部科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目等。主要研究方向为脑图谱、脑网络和小动物磁共振成像(狨猴,小鼠)研究。以通讯作者或第一作者在《Nature Neuroscience》、《Nature Communications》、《National Science Review》以及《Neuroimage》等知名期刊上发表文章。
杜飞 军事科学院军事医学研究院
军事科学院军事医学研究院某中心副主任、副研究员。长期从事医学科研管理工作,在科技奖励组织等方面具有丰富的理论与实践经验。曾组织获得包括国家科技进步一等奖、国家科技进步创新团队奖、国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖在内的70余项国家和省部级高等级科技奖项。现担任军队医学科研管理学专业委员会青年组成员、中华医学科研管理杂志青年编委。
王超越 上海交通大学医学院附属瑞金医院医学影像先进技术研究院
上海交通大学医学院附属瑞金医院医学影像先进技术研究院研究员,兼任牛津大学脑功能磁共振成像中心(FMRIB)学术访问研究员。博士毕业于牛津大学临床神经科学系。以第一或通讯作者在《Nature Neuroscience》、《NeuroImage》、《Journal of Magnetic Resonance Imaging》等期刊发表论文多篇。作为主要合作者参与多项研究,成果发表于《Nature》、《PLOS Medicine》、《eLife》等期刊。
陈南晖 中国科学院昆明动物研究所
中国科学院昆明动物研究所公共技术中心核磁成像部门主管,医学学士、神经科学博士。在猕猴行为电生理研究方面经验丰富,擅长电生理实验设计、大规模数据并行计算、脑电数据分析和实验软件编制。主持过7个国家、省市级科研项目,发表了19篇SCI论文,拥有9个授权专利,并独立研发了5款科学实验软件。具有6年联影3T核磁成像设备的使用经验,支持了二十多个项目的核磁扫描。
日程安排
主题一:脑科学前沿技术与模式动物磁共振实验流程经验交流
Day1: 8月5日 上午
08:30 – 09:00 开营仪式
09:00 – 10:00 猕猴脑内的物体颜色知识表征
10:00 – 11:00 实验动物准备流程介绍
11:00 – 11:50 联影模式动物磁共振采集与分析解决方案介绍
11:50 – 13:30茶歇、午餐
主题二:基于MRI解析模式动物大脑结构——分割、配准与定量分析
Day1: 8月5日 下午
13:30 – 14:20 非人灵长类、人脑解剖基础知识介绍
14:30 – 15:20 模式动物磁共振结构像采集方案介绍
15:30 – 16:20 基于体素的形态学分析(VBM):非人灵长类
16:30 – 17:20 基于体素的形态学分析(VBM):啮齿类
17:20 – 17:30 现场互动
Day1: 8月5日 晚间
19:00 – 19:50 shell脚本基本语法介绍
20:00 – 20:50 结构像分析技术交流与经验分享
Day2: 8月6日 上午
09:00 – 09:50 统计分析
10:00 – 10:50 基于形变的大脑形态学分析介绍:Deformation-based morphometry
11:00 – 11:50 基于表面的非人灵长类大脑形态学分析:Surface-based morphometry
11:50 – 13:30茶歇、午餐
主题三:基于MRI解析模式动物大脑功能活动:静息态fMRI
Day2: 8月6日 下午
13:30 – 14:20 功能磁共振成像基本原理及其在认知科学与疾病中的应用
14:30 – 15:20 静息态fMRI预处理流程1:数据格式转换、数据检查
15:30 – 16:20 静息态fMRI预处理流程2:时间层校正、头动校正、协变量回归
16:30 – 17:20 静息态fMRI预处理流程3:空间标准化与平滑
17:20 – 17:30 现场互动
Day2: 8月6日 晚间
19:00 – 19:50 批处理技术介绍
20:00 – 20:50 静息态功能像分析技术交流与经验分享
Day3: 8月7日 上午
09:00 – 09:50 BOLD信号特征分析:局部一致性、低频振幅
10:00 – 10:50 静息态功能连接
11:00 – 11:50 结果呈现与可视化
11:50 – 13:30 茶歇、午餐
主题四:基于MRI解析模式动物大脑功能活动:清醒实验动物任务态fMRI
Day3: 8月7日 下午
13:30 – 14:20 任务态fMRI实验设计原理及一般原则
14:30 – 15:20 广义线性模型基本原理与实现
15:30 – 16:20 任务态fMRI一阶分析
16:30 – 17:20 统计分析考虑与常见问题
17:20 – 17:30 现场互动
Day3: 8月7日 晚间
19:00 – 19:50 模式动物任务态fMRI实验常见问题及其注意事项
20:00 – 20:50 任务态功能像分析技术交流与经验分享
主题五:基于MRI解析模式动物大脑白质纤维束——定量分析与纤维束追踪
Day4: 8月8日 上午
09:00 – 09:50 模式动物弥散像基本概念及其在神经科学中的应用
10:00 – 10:50 弥散像预处理流程1:降噪、图像均匀性矫正
11:00 – 11:50 弥散像预处理流程2:形变矫正、涡流矫正
11:50 – 13:30 茶歇、午餐
Day4: 8月8日 下午
13:30 – 14:20 模式动物磁共振弥散像采集方案介绍
14:30 – 15:20 高级弥散模型及自定义梯度表制作介绍
15:30 – 16:20 DTI模型定量参数计算与ROI分析
16:30 – 17:20 纤维束追踪
17:20 – 17:30 现场互动
Day4: 8月8日晚间
19:00 – 19:50 STAR软件介绍
20:00 – 20:50 弥散像分析技术交流与经验分享
主题六:多模态模式动物神经影像前沿技术进展
Day5: 8月9日(中国科学院昆明动物研究所花红洞园区,由会务组安排车辆统一往返)
09:00 – 11:50 中国科学院昆明动物研究所参观交流
·实验动物扫描参观交流
·模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施参观
11:50 – 13:30 茶歇、午餐
13:30 – 14:00 脑科学前沿技术发展动态及应用前景分析
14:00 – 15:00 Ultra-high Resolution MR Imaging for Comparative Neuroanatomy
15:00 – 16:00 Phenotypic and genetic associations of magnetic susceptibility measures in brain imaging
16:00 – 16:30 科技奖励的组织与筹划
16:30 – 17:00 结营总结
会员注册说明
注册费用:5000元/人
费用说明:包含资料费、培训费、场地费、茶歇及午餐费等,其余餐食及住宿费用自理,可开具发票
注册福利:注册及缴费成功后,可获得由联影研究院自主研发的磁共振神经影像高级分析软件---STAR个人版(具体介绍见文末)六个月免费优先使用权
注册方式:扫描下方二维码,根据页面提示完成注册及费用支付
说明:
会员名额上限45人,先到先得。
注册并缴费成功后,会务组将会以短信形式发送注册成功通知,并由工作人员进行后续微信入群沟通,请及时关注短信或微信消息。
住宿推荐
云南省昆明市官渡区环城东路488号希尔顿欢朋酒店
路线指导
昆明长水国际机场至希尔顿欢朋酒店:机场中心地铁站B口→乘坐6号线(塘子巷方向)6站→岔街地铁站C口出站→希尔顿欢朋酒店大堂
昆明南站至希尔顿欢朋酒店(步行少):昆明南站火车站地铁站→乘坐4号线(金川路方向)17站→菊华地铁站站内换乘198米→乘坐6号线(塘子巷方向)2站→岔街地铁站C口出站→希尔顿欢朋酒店大堂
昆明南站至希尔顿欢朋酒店(换乘少):昆明南站火车站地铁站→乘坐4号线(金川路方向)19站→大树营地铁站E口出站→希尔顿欢朋酒店大堂
昆明火车站至希尔顿欢朋酒店:推荐打车直达,火车站距离酒店约4公里
STAR软件介绍:
Superior Toolbox for Analyzing magnetic Resonance images (STAR)是一款集磁共振影像实用工具、质量评价、高级分析功能与磁共振信号模拟仿真实验平台为一体的系统化集成软件。实用工具中涵盖了日常科研工作所需的一系列功能,包括:图像显示、数据整理与格式转换、弥散自定义梯度表设计及生理信号提取等功能;影像质量评价部分,涵盖了水模及常用神经科研模态(结构、功能及弥散等)的多种定量指标,并结合公开数据库形成的大样本评价标准,能够为用户提供快速、可靠且稳定的图像质量评价报告,从数据采集源头保证实验结论的无偏性;高级分析功能则涵盖了多种高级弥散模型计算、定量磁化率成像计算等一系列复杂的磁共振影像计算功能,可为用户提供一键式定量指标计算及分析报告生成;磁共振信号模拟仿真实验模块可为用户优化扫描协议参数、理解信号演化过程等提供便捷直观的平台。
STAR软件分为个人版和工作站版,个人版侧重于轻量化,用户可在个人PC端安装与使用,支持Windows、macOS及Linux多平台操作使用。工作站版则具备强大的算力功能,能够轻松实现图像渲染、复杂算法高速运算等一系列功能。STAR软件致力于打造磁共振影像分析综合性工具,为临床前及临床科研提供联影独有的全流程磁共振影像技术支持。
联影模式动物创新解决方案:
联影与中国科学院昆明动物研究所合作研发了12通道麻醉猕猴专用头线圈及立体定位仪以及12通道清醒猕猴专用头线圈及配套猴椅等多款动物定制化线圈及扫描辅助设备,在提升成像质量的同时,也极大的优化了模式动物扫描工作流。
Multiplex (MTP)是联影独家研发的3D多参数定量磁共振成像方案,从序列设计到图像重建进行了全流程创新,使 MTP 通过单次快速扫描便能够得到包括 T1 Mapping、T2* Mapping、PD Mapping、QSM 等多种定量图以及 aT1W、SWI 等多种加权图,实现了一次扫描产生多种对比度图像的效果,有助于科研工作者从多角度研究模式动物组织的不同特性。
智能光梭成像技术(AI-assisted Compressed Sensing,ACS)是以人工智能神经网络为核心的一种新型磁共振加速技术,通过使用卷积神经网络(CNN)加速图像采集,可以显著降低扫描时间,从而有效减少动物影像数据采集时间,有助于确保实验动物安全。