神经系统轴突生长导向动力学研究

神经系统在发育过程中，神经元发出轴突向其靶细胞生长延伸，轴突到达靶位后形成突触，使神经元连成有功能的神经网络。其中，轴突怎样识别靶细胞制定正确的生长路径，近年来在国际上成为众多实验及计算神经科学家关注的焦点。研究表明，其中部分机制有很强的基因成分；而其他机制则有很强的物理成分，比如许多实验都发现轴突生长导向与细胞外信号分子的浓度梯度有很强的联系，但缺乏必要的理论解释，计算模拟也比较粗略。本项目从物理和力学角度考虑神经系统在发育过程中轴突向其靶细胞生长延伸的导向问题，重点研究细胞外信号分子梯度场与可能存在的导向力场以及该力场与生长锥伪足结构响应之间的关系，试图阐明轴突生长导向的力学原理。增加对神经生长导向机制的理解不仅有助于揭示神经发育的奥秘，而且能够对神经损伤再生研究提供理论借鉴，能够为设计开发有利于神经再生的药物和医疗技术提供新思路。