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國立陽明大學神經科學研究所

從分子到認知

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張立鴻 助理教授

張立鴻 助理教授(合聘)

lihung@ym.edu.tw

Tel:+886-2-2826-7977

美國布朗大學(Brown University) 
認知科學博士
 
國立陽明大學 人文與社會教育中心
專任助理教授
 

 

實驗室研究主題:

近年來老化認知神經科學研究進展迅速,我們了解到在大腦老化的過程中雖然伴隨著整體及局部的結構萎縮與功能性的衰退,然而我們依然可以觀察到高齡者能夠透過補償與可塑性等機制來維持認知功能因此,我們藉由知覺學習大腦可塑性的研究範典探討高齡者認知與知覺系統的當中的可塑性來了解老化、學習及大腦可塑性之間的關聯性。我們實驗室主要關心的研究議題包括:

 

1.  老化對於我們的心智與大腦功能的影響到底是什麼?

2. 高齡者的認知與知覺功能的退化有可能透過外在的刺激或認知訓練而改變嗎

 

議題一、老化與視覺系統的可塑性:

「視知覺學習」是指是指透過反覆的練習,或外來的知覺經驗在知覺系統上產生的長期變化,目前普遍認為是人類視覺系統在成年後還具有內生性可塑性的證據我們發現即使是認知功能已經出現衰退的老人,也可以透過長期的訓練而改變缺損的知覺與認知功能,並與視覺皮質結構的改變、訊息處理的抑制功能衰退以及神經傳導物質的調控有關


      

Yotsumoto, Chang et al., (2014), Nature Communications

 

議題二、老化與大腦-小腦迴路的可塑性:

近年許多研究發現小腦的老化對於高齡者的認知功能衰退,特別是執行認知作業時整體的反應速度與個別差異高度的相關,亦即「小腦為基」的認知老化觀點。因此我們希望透過小腦認知作業的範典來觀察老化對於小腦結構、大腦-小腦皮質迴路的活動與神經代謝物質的影響。以期能夠建立大腦皮質-小腦迴路與認知功能間的大腦圖譜並透過認知訓練來觀察大腦與小腦皮質迴路的可塑性。

        

Credits: Manuscripts in Preparation

 

研究方法與工具:

心理與行為實驗、視網膜皮質拓樸分析(Retinotopic Mapping)、功能性磁振造影(fMRI)、磁振頻譜分析(MRS)與跨顱磁刺激(TMS)

 

2019-2020 實驗室徵才:

現徵求對於老化認知神經科學與大腦可塑性議題有興趣的同學與研究生加入我們的研究團隊,意者請參考:

 

Invited Lectures/Publications

Kang, D., Kim, D., Chang, L.-H., Kim, Y., Takahash, E., Cain, M.S., Watanabe, T., Sasaki, Y. (2018). Structural and Functional Connectivity Changes Beyond Visual Cortex in a Later Phase of Visual Perceptual Learning.  Scientific Reports, Mar 26;8(1):5186

Shibata, K., Sasaki, Y., Bang J.W., Walsh, E., Machizwa, M.G., Masako, T., Chang, L.-H. & Watanabe, T. (2017) Overlearning hyper-stabilizes a skill by rapidly making neurochemical processing inhibitory-dominant. Nature Neuroscience, Jan;30

Chang, L.-H*., Yotsumoto, Y.*, Salat, D., Andersen, G. J., Watanabe, T., & Sasaki, Y (2015). Reduction in the retinotopic early visual cortex with normal aging and magnitude of perceptual learning. Neurobiology of Aging, Jan; 36(1); p315-322. (*Equal contributions) 

Chang, L.-H., Shibata, K., Andersen, G. J., Sasaki, Y, & Watanabe, T. (2014). Age-related declines of stability in visual perceptual learning. Current Biology, 24(24):2926-9. 

Yotsumoto, Y.*, Chang, L.-H.*, Ni, R., Pierce, R., Andersen, G. J., Watanabe, T., & Sasaki, Y. (2014) White matter in the older brain is more plastic than in the younger brain., Nature Communications, Nov; 5:5504. (*Equal contributions)

Yotsumoto Y., Watanabe, T., Chang, L.-H., & Sasaki, Y. (2013). Consolidated learning can be susceptible to gradually-developing interference in prolonged motor learning. Front. Comput Neurosci, May 28;7:69.

Shibata, K., Chang, L.-H., Kim, D., Nanez, J., Kamitani, Y., Watanabe, T., & Sasaki, Y. (2012). Decoding Reveals Plasticity in V3A as a Result of Motion Perceptual Learning. PLoS One, Aug; 7(8): e44003, Epub.

Choi, H., Chang, L.-H., Shibata, K., Sasaki, Y., & Watanabe, T. (2012). Resetting capacity limitations: Long-lasting elimination of attentional blink by training. Proc Natl Acad Sci (PNAS), Jul;109(30):12242-7.

Yotsumoto Y., Chang, L.-H., Watanabe, T., & Sasaki, Y. (2009). Interference and feature specificity in visual perceptual learning. Vision Research, Oct;49(21):2611-23. 

 
 
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