Dr Anna-Sophia Wahl

尽管过去几十年来，针对中风患者的急性治疗方案取得了巨大成功，但我们仍然无法针对中风的慢性后果（例如长期运动障碍或认知衰退）提供针对性的治疗方案。开发新型治疗方法的先决条件是加深我们对大脑自身如何在不同层面（从网络到细胞和亚细胞水平）处理结构损伤的理解。我们从临床研究和动物模型中了解到，脑损伤会诱发可塑性机制并启动内在修复过程。然而，我们自身的研究已经表明，与这种内在修复机制的相互作用并非易事。因此，我们的目标是揭示神经元修复和重新连接的原理，从而找到恢复受损神经元活动和促进脑损伤后功能恢复的新靶点。 具体而言，我们希望了解某些神经细胞是如何 被选择参与修复过程，而其他神经细胞则保持其 原有功能的。

我们还研究存活的神经细胞如何形成新的连接，如何加强旧的连接，哪些神经回路重组、稳定或瓦解，以及神经重塑如何影响功能结果。

阐明神经元重新连接与功能结果之间的因果关系

我们在学习过程中以及诱导不同中风模型后，对行为动物（执行抓握任务、在跑轮上奔跑或在虚拟现实环境中）使用不同的成像方法（广角和多光子钙成像）。我们还应用光遗传学和化学遗传学、针对感觉运动和认知功能的复杂行为评估以及深度学习算法，探索神经元重连（从细胞分辨率到网络水平）与行为表型之间的因果关系。

研究感觉运动功能障碍和中风后恢复的神经微电路

我们研究光血栓性中风（以感觉运动皮层为目标）后，皮层中单个存活的神经元如何进行重新连接和重新编码，以接管已丧失或受损的运动功能。我们使用慢性双光子钙成像技术，对活动性动物进行研究，观察其在运动任务学习和中风后皮层中相同目标区域的活动情况。我们希望揭示：(i) 单个神经元和神经元集合的计算如何适应损伤及其与运动恢复的关系；(ii) 运动皮层的不同层级如何参与重新连接过程；(iii) 是否可以通过适当的外部治疗方法（例如药物治疗或康复）进一步促进自发恢复机制。

中风后认知功能下降的微电路病理机制研究

几乎 20% 的中风患者在缺血事件发生数月甚至数年后会出现认知能力下降的情况。其潜在机制尚不明确。海马体是记忆形成和记忆退化的关键区域。众所周知，海马神经元极易受到缺血性损伤。我们希望在小鼠学习空间记忆任务（小鼠在虚拟现实装置中学习导航）期间和微中风后对海马体进行慢性双光子钙成像，以阐明 (i) 微中风如何损害海马体局部神经回路并影响记忆，(ii) 存活的神经元和功能性神经元集合如何重新连接以补偿损伤，以及 (iii) 是否可以通过适当的刺激模式或神经认知康复计划进一步增强神经元重新连接。