新研究深入剖析复杂的视觉神经过程

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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）
http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20121231617324727016.shtm

这确实是个复杂的生理系统啊，能研究透肯定可以搞出不少有用的发明