
中国科学院生物物理研究所,认知科学与心理健康全国重点实验室,研究组长
2004 - 2008 浙江大学,本科
2008 - 2013 北京协和医学院药物研究所,博士
2013 - 2016 中国科学院生物物理研究所,助理研究员
2016 - 2024 斯坦福大学,霍华德·休斯医学研究所,博士后、讲师
2024.9 - 中国科学院生物物理研究所,研究员,研究组长
学习记忆是大脑的高级功能之一。学习指的是获得新的知识、技能、行为、偏好及经验等的过程。其中,通过观察、模仿同类行为进行学习的行为属于社交学习的范畴。不同类型的学习均可产生相关的记忆。记忆形成的过程包括获得、巩固、及提取等过程。因此,我们将以小鼠为主要模型,采用多种技术手段,围绕以下方向研究学习记忆的神经机制:
1. 长期记忆的巩固
食物偏好的社交传递(social transmission of food preference,STFP)是小鼠中的一种社交学习行为,通过这种行为产生的针对特定气味食物的记忆可以持续数月,形成长期的记忆。我们将着重研究该长期记忆在大脑皮层中巩固的过程,包括分子和神经环路机制。我们将同时关注长期恐惧记忆的形成机制。
Fig. 1 How do we remember? What are the neural mechanisms underlying long-term memory formation?
2. 不同情境下社交学习行为的环路与分子机制
在社交行为中,动物不仅仅为了"社交"而社交,而是通过社交获取关于领地、繁殖、食物、天敌等的信息,因此社交过程中的信息传递和处理是"社交"的核心所在。社交活动对动物的决策行为产生影响,因此社交学习是相对高级的学习形式。除了食物偏好的社交传递以外,小鼠在不同情境下也存在社交学习的行为,其行为模式受到社交活动的影响。我们将探究社交学习的分子和环路机制,寻找"社交影响"的神经生物学基础。
Fig. 2 Neural mechanisms of social transmission of information. When do we choose social learning? Why do we trust our kind? How does the brain compute between innate needs and social cues?
1. Zhihui Liu*#, Wenfei Sun*, Yi Han Ng, Hua Dong, Stephen R. Quake#, Thomas C. Südhof#. The Cortical Amygdala Consolidates a Socially Transmitted Long-term Memory. Nature. 2024, 632(8024): 366-374 (*co-first author, #co-corresponding author)
2. Wenfei Sun*, Zhihui Liu*, Xian Jiang, Michelle B. Chen, Hua Dong, Jonathan Liu, Thomas C. Südhof#, Stephen R. Quake#. Spatial transcriptomics reveals neuron-astrocyte synergy in long-term memory. Nature, 2024, Mar; 627(8003): 374-381 (*co-first author)
3. Zhihui Liu, Zijun Chen, Congping Shang, Fei Yan, Yingchao Shi, Jiajing Zhang, Baole Qu, Hailin Han, Yanying Wang, Dapeng Li, Thomas C. Südhof, Peng Cao. IGF1-Dependent Synaptic Plasticity of Mitral Cells in Olfactory Memory during Social Learning. Neuron. 2017, 95(1): 106-122
4. Zhihui Liu#, Man Jiang, Kif Liakath-Ali, Jaewon Ko, Roger Shen Zhang, Thomas C. Südhof#. Deletion of Calsyntenin-3, an atypical cadherin, suppresses inhibitory synapses but increases excitatory parallel-fiber synapses in cerebellum. eLife. 2022, Apr 14;11:e70664. doi: 10.7554/eLife.70664. (#co-corresponding author)
5. Cosmos Yuqi Wang, Zhihui Liu, Yi Han Ng, Thomas C Südhof. A synaptic circuit required for acquisition but not recall of social transmission of food preference. Neuron. 2020, 107(1): 144-157. e4
6. Mu Zhou, Zhihui Liu, Maxwell D Melin, Yi Han Ng, Wei Xu, Thomas C Südhof. A central amygdala to zona incerta projection is required for acquisition and remote recall of conditioned fear memory. Nat Neurosci. 2018, 21(11): 1515-1519
7. Congping Shang, Zhihui Liu, Zijun Chen, Yingchao Shi, Qian Wang, Su Liu, Dapeng Li, Peng Cao. A parvalbumin-positive excitatory visual pathway to trigger fear response in mice. Science. 2015, 348(6242): 1472-1477
(资料来源:刘智慧研究员,2025-04-21)