问： 什么是“体内延时多光子显微镜”？它在你的研究中是如何被利用？
答： 由于脑和脊髓的损伤，会导致神经回路结构和功能的退化，因而造成严重的神经功能缺损和长期的残疾。尽管神经元损伤与多种神经行为和神经病理学特征有关，但在体内，神经元特性的变化以及如何改变神经元和非神经元细胞之间的相互作用，仍然是神经科学的核心谜团。解决这个问题的大部分进展来自使用体外替代模型或体内终点研究。然而，这些实验模型并不能提供因受伤或疾病而发生影响行为或全身变化的变量范围。通过使用体内延时多光子显微镜，可以对大脑或脊髓损伤后数小时、数周和数月内“运行”的系统（神经元和脉管系统网络）进行成像。

问： 如果你不介意，请告诉我们你为改善人们的神经功能所设计的一些疗法。
答： 在发育过程中，随著轴突接近其目标区域，胚胎神经元的轴突生长能力急剧下降，从而允许运动生长锥分化为专门用于神经递质释放的突触前终端。在我的博士后培训期间，我质疑从生长阶段到传输阶段的过渡是否可能代表轴突生长和再​​生能力逐渐丧失的首要关键步骤之一。通过使用全转录组测序和生物信息学分析，然后进行功能获得和损失实验，我最近发现Cacna2d2（编码电压门控钙通道的Alpha2delta2 亚基的基因）充当限制轴突生长和再​​生的发育开关。Cacna2d2基因缺失或沉默促进体外轴突生长。在体内，使用加巴喷丁类药物阻碍Alpha2delta2蛋白功能，可以促进成年小鼠脊髓损伤后感觉神经轴突的健壮再生。加巴喷丁类药物（例如普瑞巴林和加巴喷丁）目前已经被广泛使用与治疗脊髓损伤患者的慢性神经性疼痛状况 。最近，我们发现Alpha2delta2负向调节运动神经轴突生长和皮质脊髓神经元的再生，皮质脊髓神经元起源于皮质脊髓束的细胞。皮质脊髓神经元中增加的Alpha2delta2，导致出生后发育和SCI后皮质脊髓再生能力的丧失。相比之下，通过gabapentinoids阻碍Alpha2delta2的蛋白功能，促进成年皮质脊髓结构的可塑性和再生。我们证明了再生皮质脊髓轴突在功能上整合到脊髓回路中。给予加巴喷丁类化合物的小鼠在颈脊髓损伤后恢复了上肢功能。重要的是，这种恢复依赖于皮质脊髓通路的重组，因为受损皮质脊髓神经元的化学遗传沉默暂时取消了恢复。 我们现在有证据表明，相同的治疗策略可有效促进小鼠中风后皮质脊髓神经元的结构可塑性和神经功能恢复。有趣的是，一项多中心队列研究发现，如果在受伤后的头几个月内服用加巴喷丁类药物，SCI患者的运动恢复能力会增强。总之，这些令人兴奋的结果为重新利用加巴喷丁修复受伤的中枢神经系统，创造了一种新的治疗策略机会。