基本信息
徐宁龙 男 博导 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心
电子邮件： xunl@ion.ac.cn
通信地址： 上海市徐汇区岳阳路320号
邮政编码：
电子邮件： xunl@ion.ac.cn
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研究领域
大脑如何对外部世界形成有意识的感知、形成灵活可变的适应性行为是现代科学最 大的谜团之一。本研究组致力于研究感知觉产生及感知-运动转化的神经环路机理。 我们利用小鼠的听觉辨识行为,结合神经活动的记录与操控技术,围绕以下几个基 本问题展开研究。
- 外界感觉输入→清醒感知觉转化的皮层神经环路机理,主要关注感觉皮层与高级 皮层之间的长程联结与局部环路的相互作用。
- 感知 → 抉择转化中联合皮层神经环路的作用机制,主要关注高级联合皮层如何 对感觉信息分类从而指导运动选择。
- 行为选择过程中的运动准备和执行神经环路机制,主要关注运动皮层↔基底节环 路、运动皮层↔上丘环路在这一过程中的运作机理。
我们使用前沿的光学成像技术,包括双光子在体成像技术及遗传编码的荧光探测分 子,在执行高度可控的听觉行为任务的小鼠中直接观测脑内神经元群体及亚细胞水平的 电活动。与此互补,我们使用光遗传、药理遗传、神经环路示踪、及电生理记录的方法 ,特异性的操控、标记、记录神经环路中的关键环节,以此揭示神经环路运算与感知及 行为之间的因果关系。
招生信息
招生专业
071006-神经生物学
0710Z2-计算生物学
0710Z2-计算生物学
招生方向
灵活抉择的环路计算，神经元群体编码机制
听觉感知与认知的神经环路机制
清醒动物双光子成像、光遗传学技术应用与开发
听觉感知与认知的神经环路机制
清醒动物双光子成像、光遗传学技术应用与开发
教育背景
1999-09--2006-03 中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所 理学博士
1995-09--1999-06 四川大学 理学学士
1995-09--1999-06 四川大学 理学学士
学历
博士研究生学历
学位
理学博士
工作经历
2006-07~2008-01,Cold Spring Harbor Laboratory, Postdoctoral Fellow
2008-02~2011-01,Howard Hughes Medical Institute, Janelia Farm Research Campus, Postdoctoral Associate
2011-02~2013-07,Howard Hughes Medical Institute, Janelia Farm Research Campus, Research Specialist
2013-08 ~ 至今，中国科学院神经科学研究所，研究员，课题组长，博士生导师
教授课程
模式动物神经科学方法
神经科学导论
神经生物学
脑科学与新技术
神经科学导论
神经生物学
脑科学与新技术
专利与奖励
2020年，中国科学院优秀导师奖
2020年，国家杰出青年科学基金
奖励信息
（1） 中国科学院大学领雁奖, 二等奖, 院级, 2021
（2） 中国科学院优秀导师奖, 院级, 2020
（2） 中国科学院优秀导师奖, 院级, 2020
出版信息
发表论文
[1] Shunhang Tang, Lele Cui, Jingwei Pan, Ninglong Xu. Dynamic ensemble balance in direct- and indirect-pathway striatal projection neurons underlying decision-related action selection. CELL REPORTS[J]. 2024, 第 4 作者 通讯作者 43(9): 114726, https://doaj.org/article/3517b85bc14c495d8f830c3ea9c175bf.
[2] Xu, Ninglong. How the brain's primary processing units compute to give rise to intelligence. NATURE REVIEWS NEUROSCIENCE[J]. 2024, 第 1 作者 通讯作者 25(5): 288-288, http://dx.doi.org/10.1038/s41583-024-00810-4.
[3] Zhang, Ningyu, Xu, Ninglong. Reshaping sensory representations by task-specific brain states: Toward cortical circuit mechanisms. CURRENT OPINION IN NEUROBIOLOGY[J]. 2022, 第 2 作者 通讯作者 77: http://dx.doi.org/10.1016/j.conb.2022.102628.
[4] Gao, Le, Liu, Sang, Gou, Lingfeng, Hu, Yachuang, Liu, Yanhe, Deng, Li, Ma, Danyi, Wang, Haifang, Yang, Qiaoqiao, Chen, Zhaoqin, Liu, Dechen, Qiu, Shou, Wang, Xiaofei, Wang, Danying, Wang, Xinran, Ren, Biyu, Liu, Qingxu, Chen, Tianzhi, Shi, Xiaoxue, Yao, Haishan, Xu, Chun, Li, Chengyu T, Sun, Yangang, Li, Anan, Luo, Qingming, Gong, Hui, Xu, Ninglong, Yan, Jun. Single-neuron projectome of mouse prefrontal cortex. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2022, 第 27 作者 通讯作者 25(4): 515-+, http://dx.doi.org/10.1038/s41593-022-01041-5.
[5] Liu, Yanhe, Xin, Yu, Xu, Ninglong. A cortical circuit mechanism for structural knowledge-based flexible sensorimotor decision-making. NEURON[J]. 2021, 第 3 作者 通讯作者 109(12): 2009-+, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2021.04.014.
[6] Duan, Chunyu A, Pan, Yuxin, Ma, Guofen, Zhou, Taotao, Zhang, Siyu, Xu, Ninglong. A cortico-collicular pathway for motor planning in a memory-dependent perceptual decision task. NATURE COMMUNICATIONS[J]. 2021, 第 6 作者 通讯作者 12(1): http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-22547-9.
[7] Xu Ninglong. Multiplexed representation of itch and mechanical and thermal sensation in the primary somatosensory cortex. Journal of Neuroscience. 2021, 第 1 作者 通讯作者
[8] Xu, Ninglong. Deciphering Pyramidal Neuron Diversity: Delineating Perceptual Functions of Projection-Defined Neuronal Types. NEURON. 2020, 第 1 作者 通讯作者 105(2): 209-211, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2019.12.018.
[9] Xu Ninglong. A cortical circuit mechanism for coding and updating task structural knowledge in inference-based decision-making. bioRxiv. 2020, 第 1 作者 通讯作者
[10] Zhong, Lin, Zhang, Yuan, Duan, Chunyu A, Deng, Ji, Pan, Jingwei, Xu, Ninglong. Causal contributions of parietal cortex to perceptual decision-making during stimulus categorization. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2019, 第 6 作者 通讯作者 22(6): 963-+, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000468883100015.
[11] Xin, Yu, Zhong, Lin, Zhang, Yuan, Zhou, Taotao, Pan, Jingwei, Xu, Ninglong. Sensory-to-Category Transformation via Dynamic Reorganization of Ensemble Structures in Mouse Auditory Cortex. NEURON[J]. 2019, 第 6 作者 通讯作者 103(5): 909-+, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2019.06.004.
[12] Xu Ninglong. Dynamic and causal contribution of parietal circuits to perceptual decisions during category learning. bioRxiv. 2018, 第 1 作者 通讯作者
[13] Ranganathan, Gayathri N, Apostolides, Pierre F, Harnett, Mark T, Xu, NingLong, Druckmann, Shaul, Magee, Jeffrey C. Active dendritic integration and mixed neocortical network representations during an adaptive sensing behavior. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2018, 第 4 作者21(11): 1583-+, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000448319500012.
[14] Cao, Chunshui, Huang, Yongzhen, Wang, Zilei, Wang, Liang, Xu, Ninglong, Tan, Tieniu, AAAI. Lateral Inhibition-Inspired Convolutional Neural Network for Visual Attention and Saliency Detection. THIRTY-SECOND AAAI CONFERENCE ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE / THIRTIETH INNOVATIVE APPLICATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE CONFERENCE / EIGHTH AAAI SYMPOSIUM ON EDUCATIONAL ADVANCES IN ARTIFICIAL INTELLIGENCE. 2018, 第 5 作者6690-6697, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000485488906095.
[15] Harnett, Mark T, Xu, NingLong, Magee, Jeffrey C, Williams, Stephen R. Potassium Channels Control the Interaction between Active Dendritic Integration Compartments in Layer 5 Cortical Pyramidal Neurons. NEURON[J]. 2013, 第 2 作者79(3): 516-529, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2013.06.005.
[16] Chen, Jerry L, Andermann, Mark L, Keck, Tara, Xu, NingLong, Ziv, Yaniv. Imaging Neuronal Populations in Behaving Rodents: Paradigms for Studying Neural Circuits Underlying Behavior in the Mammalian Cortex. JOURNAL OF NEUROSCIENCE[J]. 2013, 第 4 作者33(45): 17631-17640, http://dx.doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3255-13.2013.
[17] Xu, Ninglong, Harnett, Mark T, Williams, Stephen R, Huber, Daniel, OConnor, Daniel H, Svoboda, Karel, Magee, Jeffrey C. Nonlinear dendritic integration of sensory and motor input during an active sensing task. NATURE[J]. 2012, 第 1 作者492(7428): 247-+, http://dx.doi.org/10.1038/nature11601.
[18] Petreanu, Leopoldo, Gutnisky, Diego A, Huber, Daniel, Xu, Ninglong, OConnor, Dan H, Tian, Lin, Looger, Loren, Svoboda, Karel. Activity in motor-sensory projections reveals distributed coding in somatosensation. NATURE[J]. 2012, 第 4 作者489(7415): 299-+, http://dx.doi.org/10.1038/nature11321.
[19] Xu, NL, Ye, CQ, Poo, MM, Zhang, XH. Coincidence detection of synaptic inputs is facilitated at the distal dendrites after long-term potentiation induction. JOURNAL OF NEUROSCIENCE[J]. 2006, 26(11): 3002-3009, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/502229.
[20] 段树民. Bidirectional Changes in Spatial Dendritic Integration Accompanying Long-Term Synaptic Modifications. NEURON[J]. 2003, 37(3): 463-472, http://dx.doi.org/10.1016/S0896-6273(02)01189-3.
[2] Xu, Ninglong. How the brain's primary processing units compute to give rise to intelligence. NATURE REVIEWS NEUROSCIENCE[J]. 2024, 第 1 作者 通讯作者 25(5): 288-288, http://dx.doi.org/10.1038/s41583-024-00810-4.
[3] Zhang, Ningyu, Xu, Ninglong. Reshaping sensory representations by task-specific brain states: Toward cortical circuit mechanisms. CURRENT OPINION IN NEUROBIOLOGY[J]. 2022, 第 2 作者 通讯作者 77: http://dx.doi.org/10.1016/j.conb.2022.102628.
[4] Gao, Le, Liu, Sang, Gou, Lingfeng, Hu, Yachuang, Liu, Yanhe, Deng, Li, Ma, Danyi, Wang, Haifang, Yang, Qiaoqiao, Chen, Zhaoqin, Liu, Dechen, Qiu, Shou, Wang, Xiaofei, Wang, Danying, Wang, Xinran, Ren, Biyu, Liu, Qingxu, Chen, Tianzhi, Shi, Xiaoxue, Yao, Haishan, Xu, Chun, Li, Chengyu T, Sun, Yangang, Li, Anan, Luo, Qingming, Gong, Hui, Xu, Ninglong, Yan, Jun. Single-neuron projectome of mouse prefrontal cortex. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2022, 第 27 作者 通讯作者 25(4): 515-+, http://dx.doi.org/10.1038/s41593-022-01041-5.
[5] Liu, Yanhe, Xin, Yu, Xu, Ninglong. A cortical circuit mechanism for structural knowledge-based flexible sensorimotor decision-making. NEURON[J]. 2021, 第 3 作者 通讯作者 109(12): 2009-+, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2021.04.014.
[6] Duan, Chunyu A, Pan, Yuxin, Ma, Guofen, Zhou, Taotao, Zhang, Siyu, Xu, Ninglong. A cortico-collicular pathway for motor planning in a memory-dependent perceptual decision task. NATURE COMMUNICATIONS[J]. 2021, 第 6 作者 通讯作者 12(1): http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-22547-9.
[7] Xu Ninglong. Multiplexed representation of itch and mechanical and thermal sensation in the primary somatosensory cortex. Journal of Neuroscience. 2021, 第 1 作者 通讯作者
[8] Xu, Ninglong. Deciphering Pyramidal Neuron Diversity: Delineating Perceptual Functions of Projection-Defined Neuronal Types. NEURON. 2020, 第 1 作者 通讯作者 105(2): 209-211, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2019.12.018.
[9] Xu Ninglong. A cortical circuit mechanism for coding and updating task structural knowledge in inference-based decision-making. bioRxiv. 2020, 第 1 作者 通讯作者
[10] Zhong, Lin, Zhang, Yuan, Duan, Chunyu A, Deng, Ji, Pan, Jingwei, Xu, Ninglong. Causal contributions of parietal cortex to perceptual decision-making during stimulus categorization. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2019, 第 6 作者 通讯作者 22(6): 963-+, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000468883100015.
[11] Xin, Yu, Zhong, Lin, Zhang, Yuan, Zhou, Taotao, Pan, Jingwei, Xu, Ninglong. Sensory-to-Category Transformation via Dynamic Reorganization of Ensemble Structures in Mouse Auditory Cortex. NEURON[J]. 2019, 第 6 作者 通讯作者 103(5): 909-+, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2019.06.004.
[12] Xu Ninglong. Dynamic and causal contribution of parietal circuits to perceptual decisions during category learning. bioRxiv. 2018, 第 1 作者 通讯作者
[13] Ranganathan, Gayathri N, Apostolides, Pierre F, Harnett, Mark T, Xu, NingLong, Druckmann, Shaul, Magee, Jeffrey C. Active dendritic integration and mixed neocortical network representations during an adaptive sensing behavior. NATURE NEUROSCIENCE[J]. 2018, 第 4 作者21(11): 1583-+, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000448319500012.
[14] Cao, Chunshui, Huang, Yongzhen, Wang, Zilei, Wang, Liang, Xu, Ninglong, Tan, Tieniu, AAAI. Lateral Inhibition-Inspired Convolutional Neural Network for Visual Attention and Saliency Detection. THIRTY-SECOND AAAI CONFERENCE ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE / THIRTIETH INNOVATIVE APPLICATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE CONFERENCE / EIGHTH AAAI SYMPOSIUM ON EDUCATIONAL ADVANCES IN ARTIFICIAL INTELLIGENCE. 2018, 第 5 作者6690-6697, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000485488906095.
[15] Harnett, Mark T, Xu, NingLong, Magee, Jeffrey C, Williams, Stephen R. Potassium Channels Control the Interaction between Active Dendritic Integration Compartments in Layer 5 Cortical Pyramidal Neurons. NEURON[J]. 2013, 第 2 作者79(3): 516-529, http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2013.06.005.
[16] Chen, Jerry L, Andermann, Mark L, Keck, Tara, Xu, NingLong, Ziv, Yaniv. Imaging Neuronal Populations in Behaving Rodents: Paradigms for Studying Neural Circuits Underlying Behavior in the Mammalian Cortex. JOURNAL OF NEUROSCIENCE[J]. 2013, 第 4 作者33(45): 17631-17640, http://dx.doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3255-13.2013.
[17] Xu, Ninglong, Harnett, Mark T, Williams, Stephen R, Huber, Daniel, OConnor, Daniel H, Svoboda, Karel, Magee, Jeffrey C. Nonlinear dendritic integration of sensory and motor input during an active sensing task. NATURE[J]. 2012, 第 1 作者492(7428): 247-+, http://dx.doi.org/10.1038/nature11601.
[18] Petreanu, Leopoldo, Gutnisky, Diego A, Huber, Daniel, Xu, Ninglong, OConnor, Dan H, Tian, Lin, Looger, Loren, Svoboda, Karel. Activity in motor-sensory projections reveals distributed coding in somatosensation. NATURE[J]. 2012, 第 4 作者489(7415): 299-+, http://dx.doi.org/10.1038/nature11321.
[19] Xu, NL, Ye, CQ, Poo, MM, Zhang, XH. Coincidence detection of synaptic inputs is facilitated at the distal dendrites after long-term potentiation induction. JOURNAL OF NEUROSCIENCE[J]. 2006, 26(11): 3002-3009, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/502229.
[20] 段树民. Bidirectional Changes in Spatial Dendritic Integration Accompanying Long-Term Synaptic Modifications. NEURON[J]. 2003, 37(3): 463-472, http://dx.doi.org/10.1016/S0896-6273(02)01189-3.
科研活动
科研项目
（ 1 ） 听皮层神经环路在听觉频率辨识中的作用机理, 负责人, 国家任务, 2016-01--2019-12
（ 2 ） 听觉抉择的神经环路机制, 负责人, 中国科学院计划, 2015-03--2017-03
（ 3 ） 感知抉择的神经环路机制, 负责人, 中国科学院计划, 2016-08--2017-12
（ 4 ） （中科-荷兰科研组织项目）听觉感知长程反馈环路机理研究, 负责人, 中国科学院计划, 2016-12--2019-12
（ 5 ） 追踪调控神经感觉器干细胞促进听觉和前庭觉器官再生, 参与, 国家任务, 2017-07--2021-12
（ 6 ） 感知抉择中投射特异性皮层神经元的树突处理机制, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
（ 7 ） 感知抉择的神经环路机制, 负责人, 国家任务, 2021-01--2025-12
（ 8 ） 抉择的神经环路机制研究, 负责人, 国家任务, 2021-12--2026-11
（ 9 ） "基础研究特区计划”项目-大脑灵活决策行为的神经环路机制, 负责人, 地方任务, 2022-01--2026-02
（ 2 ） 听觉抉择的神经环路机制, 负责人, 中国科学院计划, 2015-03--2017-03
（ 3 ） 感知抉择的神经环路机制, 负责人, 中国科学院计划, 2016-08--2017-12
（ 4 ） （中科-荷兰科研组织项目）听觉感知长程反馈环路机理研究, 负责人, 中国科学院计划, 2016-12--2019-12
（ 5 ） 追踪调控神经感觉器干细胞促进听觉和前庭觉器官再生, 参与, 国家任务, 2017-07--2021-12
（ 6 ） 感知抉择中投射特异性皮层神经元的树突处理机制, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
（ 7 ） 感知抉择的神经环路机制, 负责人, 国家任务, 2021-01--2025-12
（ 8 ） 抉择的神经环路机制研究, 负责人, 国家任务, 2021-12--2026-11
（ 9 ） "基础研究特区计划”项目-大脑灵活决策行为的神经环路机制, 负责人, 地方任务, 2022-01--2026-02
参与会议
（1）Neuronal and Circuit Computations for Flexible Decision-Making 粤港澳脑科学前沿研讨会 2023-11-23
（2）Flexible Decision-making Implemented in Circuits and Dendrites 第三届复旦大学脑科学前沿论坛 2023-11-08
（3）Dendritic computation for context-dependent flexible decision-making 2023-10-16
（4）Neural mechanisms for flexible decision-making at single-cell and neuronal circuit levels 2023-09-09
（5）Neuronal and Circuit Computations for Flexible Decision-Making 2023-08-20
（6）Neuronal and Circuit Computations for Flexible Decision-Making 上海交通大学21创新论坛 2023-06-12
（7）Dendritic integration of sensory, choice and context information in cortical pyramidal neurons during flexible decision-making 2023-03-26
（8）Circuit mechanisms underlying knowledge based inference in flexible sensorimotor decisions 上海科技大学神经科学前沿研讨会 2020-11-23
（9）A top-down cortical circuit underlying inference-based flexible decision-making 2020-11-16
（10）A circuit mechanism underlying model-based flexible sensorimotor decision-making 中国神经科学学会感觉和运动分会学术年会 2020-11-14
（11）Neuronal circuit mechanisms for auditory guided perceptual decision making 第二届神经细胞生物学前沿青年论坛 2020-08-29
（12）Posterior parietal cortex is responsible for categorical decision-making on novel sensory stimuli 2018-04-11
（13）Neural circuit mechanism for auditory-guided perceptual decision-making 冷泉港亚洲学术研讨会 2017-06-26
（14）Neural circuit mechanism for auditory-guided perceptual decision-making 韩国生物化学与分子生物学学会（KSBMB）2017 国际学术会议 2017-05-17
（2）Flexible Decision-making Implemented in Circuits and Dendrites 第三届复旦大学脑科学前沿论坛 2023-11-08
（3）Dendritic computation for context-dependent flexible decision-making 2023-10-16
（4）Neural mechanisms for flexible decision-making at single-cell and neuronal circuit levels 2023-09-09
（5）Neuronal and Circuit Computations for Flexible Decision-Making 2023-08-20
（6）Neuronal and Circuit Computations for Flexible Decision-Making 上海交通大学21创新论坛 2023-06-12
（7）Dendritic integration of sensory, choice and context information in cortical pyramidal neurons during flexible decision-making 2023-03-26
（8）Circuit mechanisms underlying knowledge based inference in flexible sensorimotor decisions 上海科技大学神经科学前沿研讨会 2020-11-23
（9）A top-down cortical circuit underlying inference-based flexible decision-making 2020-11-16
（10）A circuit mechanism underlying model-based flexible sensorimotor decision-making 中国神经科学学会感觉和运动分会学术年会 2020-11-14
（11）Neuronal circuit mechanisms for auditory guided perceptual decision making 第二届神经细胞生物学前沿青年论坛 2020-08-29
（12）Posterior parietal cortex is responsible for categorical decision-making on novel sensory stimuli 2018-04-11
（13）Neural circuit mechanism for auditory-guided perceptual decision-making 冷泉港亚洲学术研讨会 2017-06-26
（14）Neural circuit mechanism for auditory-guided perceptual decision-making 韩国生物化学与分子生物学学会（KSBMB）2017 国际学术会议 2017-05-17
指导学生
已指导学生
辛宇 博士研究生 071006-神经生物学
钟林 博士研究生 071006-神经生物学
邓吉 硕士研究生 071006-神经生物学
现指导学生
崔乐乐 博士研究生 071006-神经生物学
柴睿明 博士研究生 071006-神经生物学
张园 博士研究生 071006-神经生物学
刘彦和 博士研究生 071006-神经生物学
唐顺航 博士研究生 071006-神经生物学
周建祥 博士研究生 071006-神经生物学
潘宇昕 博士研究生 071006-神经生物学
胡亚闯 博士研究生 0710Z2-计算生物学
刘琪 硕士研究生 071006-神经生物学
高迎港 硕士研究生 071006-神经生物学
石卉 硕士研究生 071006-神经生物学
杜洁 博士研究生 071006-神经生物学
夏显霖 博士研究生 071006-神经生物学