神经生物学作为生命科学的核心领域之一，近年来在中科院遗传与发育生物学研究所取得了突破性进展。该领域的研究聚焦于神经系统的发育机制、遗传调控网络以及神经退行性疾病的分子基础，为理解脑功能与疾病治疗提供了重要理论支撑。在神经前体细胞的增殖与分化调控方面，研究团队通过单细胞转录组测序技术揭示了海马体神经发生过程中关键调控因子如Notch、Wnt和 BMP信号通路的动态互作网络。值得注意的是，最新研究发现REST/NRSF染色质重塑复合体通过表观遗传调控维持神经前体细胞自我更新能力，这一发现为干细胞定向分化提供了新靶点。

在神经环路构建与功能解析领域，基于光遗传学技术的多色光控系统已成功实现哺乳动物皮层神经元群行为的精准操控。研究团队创新性地开发了基于CRISPR-Cas9的神经环路特异性基因编辑策略，在斑马鱼模型中成功构建了完整的视觉-运动反馈环路。2023年发表于《Nature Neuroscience》的研究显示，通过类器官芯片技术复现的脑皮层微环境可支持功能性神经环路的三维重构，其电生理特性与真实大脑皮层高度相似。

针对神经退行性疾病，该所建立了多物种疾病模型体系，包括阿尔茨海默病APP/PS1转基因小鼠、帕金森病A53T α-synuclein模型以及Friedreich's ataxia YG11R突变果蝇模型。特别在tau蛋白病理机制研究中，发现ATP13A2基因缺失通过线粒体质量控制缺陷导致神经元钙超载，这一发现为开发靶向线粒体功能的治疗策略提供了新思路。在技术方法学层面，自主研发的"神经单细胞多组学分析平台"可同时获取10万级神经细胞的转录组、蛋白质组和电生理数据，分辨率较国际现有技术提升3倍以上。

当前研究仍面临三大挑战：首先是如何解析百万神经元级神经网络的动态计算规则；其次是对神经环路可塑性调控的精准干预技术亟待突破；最后是跨物种模型与临床转化的有效衔接。未来发展方向将重点整合人工智能驱动的多尺度建模、基因编辑与光遗传学的协同调控，以及类脑计算与神经接口技术的交叉创新。特别是在脑肿瘤精准治疗领域，基于空间转录组学的脑胶质瘤异质性问题取得重要进展，研发的纳米载体靶向递送系统已实现荷瘤小鼠模型中98.7%的肿瘤特异性抑制。这些突破性进展为神经生物学研究开辟了新的维度，也为脑科学重大科技专项的实施奠定了坚实基础。