科学家揭秘举动视觉机制
科学家揭秘举动视觉机制
大鼠大脑图像。 图片来历:Courtesy of Grigori Guitchounts
为弄清举动和视觉之间的干系,美国哈佛大学研究人员调查了动物自由周游时,大脑中阐明图像的一个主要区域产生了什么。功效表白,当动物举动时,低级视觉皮层的图像处理惩罚回路不只更活泼,并且它们会从大脑的举动节制区域吸收信号,这个区域与处理惩罚动物正在看的对象的区域是独立的。克日,该研究功效颁发在《神经元》上。
为了更好地调查周围的世界,动物在不绝举动。灵长类动物和人类利用巨大的眼球举动来会合视觉;鸟类、昆虫和啮齿类动物则通过移动头部来做同样的工作,甚至可以通过这种方法预计间隔。然而,这些举动是如安在大脑用来“调查”的巨大神经元回路中发挥浸染的,在很洪流平上仍是未知的。
已往视觉尝试的典范配置是这样的:动物,好比老鼠或猴子,被打针镇静剂,并将其头部牢靠在一个位置,然后给以视觉刺激,好比照片,这样研究人员可以看到它们大脑中的哪些神经元会做出回响。但这并没有阐发举动是如何影响用于阐明的神经元的。
在新尝试中,科学家把每只大鼠放在一个笼子里,这个笼子兼作大鼠的家,并一连记录它们的头部举动。通过植入电极,科学家丈量了大鼠举动时低级视觉皮层的大脑勾当。数据显示,平均而言,纵然在黑黑暗,在举动时,大鼠视觉皮质的神经元也比休息时更活泼,因为在一个漆黑的房间里,并没有需要处理惩罚的视觉数据。这意味着这种勾当来自于举动皮层,而不是外部图像。
研究小组还留意到,举动时视觉皮层的神经模式在暗中和光亮中是差异的。研究人员利用呆板进修算法对两种模式举办了编码。通过调查大鼠视觉皮层的神经勾当,科学家不只能判定出其头部的移动偏向,还能在它们做出行动前几百毫秒预测出移动偏向。
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