作者:蒲慕明等 来源:PNAS 发布时间:2012-12-3 16:17:03
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新研究深入剖析复杂的视觉神经过程
 
著名的神经生物学家蒲慕明教授2009年当选美国国家科学院院士,2011年当选中国科学院院士。现任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所所长,近期其研究组与美国乔治亚医学中心的研究人员合作,发表了题为“Priming with real motion biases visual cortical response to bistable apparent motion”的文章,深入剖析了一种复杂的视觉神经过程,指出真实运动能影响大脑皮层对双稳态视运动作出的应答反应,这将有助于进一步探索视觉神经作用机制。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
 
视运动四重态(Apparent motion quartet,生物通译)是一种特殊的神经状态,这种微妙暧昧的刺激能激发双稳态知觉,感知两种正交神经途径之间的运动变化。
 
在人类心理物理实验中——所谓心理物理实验是指对于心理现象与外界刺激的关系的研究,以及对于心理现象与身体内作用的关系的研究,研究人员发现每种正交神经途径中感知运动的能力,能通过沿着该路径发生的真实运动,大大提升,那么这种启动效应,或者说是模拟作用的神经机制是什么呢?
  
为了探索其中具体的神经作用机制,在这篇文章中,研究人员利用电压敏感性染料成像(voltage-sensitive dye,VSD)技术,在清醒小鼠中检测初级视皮层(V1)的时空活动。
 
结果他们发现,一个短暂的真实运动刺激能瞬时影响皮层,对随后的朝着代表真实运动的时空模式视运动,作出应答。而且研究人员也对麻醉小鼠进行了分析,V1神经元的细胞内记录也表明,在代表实际运动途径的神经元中,出现了一个相似的阈下去极化增长。
 
研究人员认为这种早期视觉环路中的短期可塑性,也许有助于双稳态视觉的启动效应。
 
人体确实是一个十分奇妙的生物机器,当我们的视觉系统在处理某些不确定的图形时,会产生两个知觉解释或知觉表征,这些知觉表征相互竞争,交替出现在视觉意识中,视觉系统因而处于一种双稳态,这种不确定的图形被称为双稳态图形,对它们的视觉加工称为双稳态图形视觉。
 
研究这种奇妙的神经加工过程,也许能解释为什么艺术能通过视觉给我们带来不同的感受,艺术作品为什么会使人产生愉悦,使人有神秘感(如蒙娜丽莎的微笑),这些神经机制的深入探索将为解开人类审美,神经与心理相互作用奠定基础。(来源:生物通 张迪)
 
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