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Stephen Williams

瓯江实验室资深PI

邮箱:srw@ojlab.ac.cn


个人简介

1996-1997 美国 加州大学洛杉矶分校 美国癫痫基金会 博士后

1997-2000 澳大利亚 国立澳大利亚大学 约翰·科廷医学研究所 博士后

2001-2002 澳大利亚 国立澳大利亚大学约翰·科廷医学研究所 研究员

2002-2008 英国 MRC分子生物学实验室神经生物学分部 项目负责人

2008-2009 英国 MRC分子生物学实验室神经生物学分部 终身项目负责人

2010-2014 澳大利亚 昆士兰大学 副教授

2014-2023 澳大利亚 昆士兰大学 正教授

2024-2025 澳大利亚 莫纳什大学 正教授

2024-至今 中国 瓯江实验室(再生调控与眼脑健康浙江省实验室) 资深研究员 正教授

 

研究方向

1. 人类和非人灵长类动物新皮层中已确定的神经元类别和回路的分子/生物物理/结构特征和功能作用。探究介导人类与非人类灵长类动物新皮层高效处理能力的计算单元。

2. 从功能和结构上解构非人灵长类动物行为参与认知计算的神经元回路活动。探究人类新皮层神经元与网络计算的区域特异性

3. 解析对人类认知与心理健康至关重要的新皮层计算机制。设计/实现受生物物理启发的人工神经元网络。


预期贡献:
(一)人类新皮层神经元回路的详细功能图谱:通过高精度的电生理、光学成像和转录组学技术,绘制人类和非人灵长类动物新皮层神经元回路的完整功能图谱。该图谱将揭示新皮层中不同神经元的计算能力、突触连接方式及其在认知功能中的作用。
(二)神经回路建模及计算能力分析工具:开发用于解析新皮层神经元网络的数学和计算模型工具,揭示不同类型神经元在信息处理、记忆存储及决策中的作用。模型将应用于AI算法的设计和优化,形成具有更高效计算能力的仿生神经网络。
(三)认知障碍相关的神经机制研究突破:通过对新皮层神经元回路的深入研究,揭示认知功能障碍(如阿尔茨海默症和精神分裂症)相关的神经回路机制,提出新的干预策略和潜在的药物靶点,为疾病治疗提供理论支持。
(四)下一代人工智能系统的设计思路:基于新皮层回路计算过程的理解,提出新型的仿脑AI算法和计算架构。这些系统将能够模拟人类的高级认知功能,如记忆、推理、学习和决策,显著提升现有AI系统的智能水平。


 

参与项目

2011-2025 澳大利亚研究理事会项目

2018-2023 澳大利亚国家医疗保健委员会项目

2019-2022 澳大利亚国家医疗保健委员会项目

2015-2020 澳大利亚手、心、口袋基金会项目

2013-2016 澳大利亚研究理事会项目

2011-2013 澳大利亚国家医疗保健委员会项目

 

代表论著

1.WILLIAMS, S.R., ZHOU, X., & FLETCHER, L.N. (2023). Compartment-specific dendritic information processing is reconfigured by peptide neuromodulation in striatal cholinergic interneurons. Neuron, 111, 1933-195.

2.BROMBAS, A. ZHOU, X. & WILLIAMS, S.R. (2022). Light-evoked dendritic spikes in sustained but not transient rabbit retinal ganglion cells. Neuron, 110, 2802-2814.

3.GOOCH, H.M., BLUETT, T., PERUMAL, M.B., VO, H.D., FLETCHER, L.N., PAPACOSTAS, J., JEFFREE, R.L., WOOD, M., COLDITZ, M.J., MCMILLEN, J., TSAHTSARLIS, T., AMATO, D., CAMPBELL, R., GILLINDER, L., & WILLIAMS, S.R. (2022). High-fidelity dendritic sodium spike generation in human layer 2/3 neocortical pyramidal neurons. Cell Reports, 41(3):111500.

4.WILLIAMS, S.R. & FLETCHER, L.N. (2019). A dendritic substrate for the cholinergic control of neocortical output neurons. Neuron, 101, 486-499.

5.FLETCHER, L.N. & WILLIAMS, S.R. (2019). Neocortical topology governs the dendritic integrative capacity of layer 5 pyramidal neurons. Neuron, 101, 76-90.

6.BROMBAS, A.* , KALITA-de CROFT, S.* , COOPER-WILLIAMS, E.J. & WILLIAMS, S.R. (2017). Dendro[1]dendritic cholinergic excitation controls dendritic spike initiation in retinal ganglion cells. Nature Communications, 7, 8:15683

7.SIVYER, B. & WILLIAMS, S.R. (2013). Direction selectivity is computed by active dendritic integration in retinal ganglion cells. Nature Neuroscience, 16, 1848-1856. 15.

8.HARNETT, M.T., XU, N-L, MAGEE, J.C. & WILLIAMS, S.R. (2013). Potassium channels control the interaction between active dendritic integration compartments in layer 5 cortical pyramidal neurons. Neuron, 79, 516-529. 16.

9,XU, N-L, HARNETT, M.T.,WILLIAMS, S.R., HUBER, D., O’CONNOR, D.H., SVOBODA, K. & MAGEE, J.C. (2012). Nonlinear dendritic integration of sensory and motor input during an active sensing task. Nature, 492, 247-251

10.WILLIAMS, S.R. & WOZNY, C. (2011). Errors in the measurement of voltage-activated ion channels in cell-attached patch-clamp recordings. Nature Communications, 2, 242, doi: 10.1038/ncomms1225.

 

个人荣誉

2015年获得 帕克西诺斯—沃森奖(澳大利亚ANS)

2013年获得学院出版奖(澳大利亚昆士兰大学)

2010年获得帕克西诺斯—沃森奖(澳大利亚ANS)

2007年获得剑桥神经科学形象奖(英国)

2004年获得马克斯-佩鲁茨公开奖(英国MRC)

1995年获得辉瑞奖(英国生理学会)

 

团队介绍

助理教授:周翔宇   Vo Hong Diem 

博士后:Michael Lewis Italiano

实验员:Adam Abdul Hakeem Baidoo

科研助理:冯晓晓

博士生:陈尔曲

 

招聘需求

长期招聘副研究员,助理研究员,博士后。

 

我们正在建立一个具有国际竞争力的课题组,研究神经元回路的计算操作。我们寻求在一种或多种技术(分子(转录组学)、解剖学(电磁分辨率)、体外或体内电生理学、体外或体内光学成像、计算机科学/神经元建模)方面具有专长的博士后、副研究员和助理研究员级别的优秀青年研究人员。

主要职责:

1.开展旨在了解人类和非人灵长类动物新皮层神经元回路结构和功能的研究。 

2.确定、开发和应用各种技术,以实现研究目标。 

3.在实验室内部研讨会和外部会议上介绍科研工作。 

4.参与整个实验室相关领域发展的讨论。 

5.起草科学论文,为研究成果的出版做整体准备工作。 

6.领导或协助培养课题组博士生和硕士生。

任职要求:

1.拥有相关学科的博士学位(或将在 6 个月内完成)。 

2.具有哺乳动物神经科学方面的经验。 

3.符合标准的已发表或即将发表的研究成果。 

4.对实验科学的坚定承诺。 

5.思维和方法具有独创性。 

6.能够清晰地用英语进行交流。 

7.强烈的职业道德和与他人合作解决神经科学基本问题的决心。