貓初級視皮層立體視覺神經(jīng)機(jī)制的研究.pdf

1、視覺是人類獲得外部信息的重要手段。立體視覺是人類雙眼視覺中的最高功能,是人感知三維場景的基礎(chǔ)。初級視皮層是視覺信息處理的早期的視覺皮層。初級視皮層是否參與立體視覺的信息處理及其神經(jīng)信息處理的機(jī)制對于更加深入而完整地理解立體視覺信息加工的神經(jīng)機(jī)制具有重要意義。
　　目前,雖然有電生理結(jié)果證明初級視皮層存在視差敏感細(xì)胞,但這些細(xì)胞如何功能性地合成立體視覺的感知有很多疑問。針對這一問題,我們利用內(nèi)源性光學(xué)成像手段從神經(jīng)元功能柱的角度對于

2、初級視皮層立體視覺的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行了研究,其結(jié)果進(jìn)一步用單電極神經(jīng)電生理記錄的方法進(jìn)行了驗證。得出以下結(jié)論:
　　1、通過在貓的初級視皮層上進(jìn)行內(nèi)源性光學(xué)成像,我們發(fā)現(xiàn)了視差功能柱的存在,證明了在貓的初級視皮層存在對于立體信息處理的細(xì)胞的功能構(gòu)筑。
　　2、視差功能柱呈現(xiàn)出明顯的兩類:“近”細(xì)胞(對負(fù)視差敏感)與“遠(yuǎn)”視差(對正視差敏感)。同時我們發(fā)現(xiàn),不同的正視差功能柱的輪廓與位置非常相似,不同的負(fù)視差的功能柱的輪廓與位置也

3、很相似,但是正負(fù)視差的功能柱的輪廓與位置之間有較大的差距。這些性質(zhì)進(jìn)一步說明,在貓的初級視皮層,近細(xì)胞與遠(yuǎn)細(xì)分布于不同的區(qū)域,但是編碼不同大小視差的近細(xì)胞或者遠(yuǎn)細(xì)胞的分布沒有區(qū)別。
　　3、同等條件的正負(fù)視差功能圖之間存在著互補(bǔ)的性質(zhì),即對于正視差刺激敏感的區(qū)域?qū)τ谪?fù)視差不敏感,對于負(fù)視差刺激敏感的區(qū)域?qū)τ谡暡畲碳げ幻舾小?br>　　4、通過單電極神經(jīng)電生理記錄的方法,我們發(fā)現(xiàn),在同一位置上光學(xué)成像光信號反應(yīng)與該位置平均細(xì)胞的神

4、經(jīng)響應(yīng)基本一致。這說明,光學(xué)成像的光反應(yīng)可以反映出其功能柱內(nèi)單個神經(jīng)元的功能性響應(yīng)。同時我們發(fā)現(xiàn):即使在視差功能區(qū)內(nèi),視差敏感細(xì)胞所占總的細(xì)胞的比重也是非常小。
　　綜上所述,在貓的初級視皮層,存在著數(shù)目較少的視差敏感細(xì)胞,他們聚集成群功能性地對“近”與“遠(yuǎn)”反應(yīng)(簡稱“近”細(xì)胞與“遠(yuǎn)”細(xì)胞)。近細(xì)胞與遠(yuǎn)細(xì)胞功能性地分布在不同的位置,但是無法明確編碼不同視差的大小。因此,我們認(rèn)為,在初級視皮層,立體視覺信息的處理處于非?；A(chǔ)的階段