人和高等动物在对自身运动的感知和判断中需要多种感觉线索的共同参与,其中最重要的就是视网膜上的光流信息(视觉)和头部在空间中运动引起的前庭刺激信息。研究结果表明,多个皮层区域的神经元对光流和前庭刺激有反应,但各区域对视觉和前庭反应的权重比和处理时间的先后都有差异,提示不同脑区在自身运动信息编码中起着不同的作用。研究发现,部分对光流和前庭刺激都有反应的脑区如MSTd、VIP在接受可逆失活处理后,基于前庭刺激的自身运动判断并未受影响,提示自身运动知觉需要其他脑区参与。外侧裂后部视觉区(VPS脑区)存在对视觉和前庭具有方向调谐的神经元,其对视觉和前庭的反应以前庭为主,对前庭的反应时间也先于视觉。然而过往的研究工作没有对脑区中不同类型的神经元进行区分,故我们无从得知局部神经元网络在自身运动中进行视觉和前庭刺激信息编码处理和传递的神经机制。本论文依据其动作电位波形宽度将通过前庭/视觉单模态平移刺激条件下获得的VPS脑区神经元区分为窄波样的中间神经元和宽波样的锥体神经元,比较这两种不同类型神经元在自身运动中对视觉和前庭刺激反应特性的差异,探索局部神经元网络在自身运动感知中的作用机制。主要研究结果包括:1)锥体神经元在前庭和视觉刺激条件下方向辨别能力(DDI)上显著强于中间神经元;2)锥体神经元在前庭刺激下峰值反应时刻(peaktime)显著小(早)于视觉刺激下的峰值反应时刻,而中间神经元在前庭和视觉刺激下的峰值反应时刻无显著差异。进一步根据神经元对视觉和前庭刺激的方向调谐显著性将神经元分为对视觉和前庭都具有显著方向调谐特性的多模态锥体神经元、多模态中间神经元以及视觉或前庭单模态锥体或中间神经元,发现:3)多模态锥体神经元在前庭刺激条件下的方向辨别能力显著强于其在视觉刺激条件下的方向辨别能力,而多模态中间神经元并未显现两种刺激条件间方向辨别能力的差异;4)多模态锥体神经元在前庭刺激条件下的峰值反应时刻显著早于其视觉刺激条件下的峰值反应时刻,而多模态中间神经元的峰值反应时刻在前庭和视觉刺激条件下并无显著差异;5)无论在视觉还是前庭刺激条件下,多模态神经元的方向辨别能力都显著强于单模态神经元。以上结果说明:相对中间神经元,锥体神经元对前庭觉信息更加敏感,反应更加迅速,锥体神经元可能承载了VPS脑区对刺激信号感知、分析以及信号输出的功能,而中间神经元可能更多地参与了神经元之间联系的建立、局部神经环路活动同步化调节等工作。为进一步探索VPS中不同类型神经元的活动与自身运动认知行为的功能性联系,我们还对猕猴进行了自身运动朝向判别任务的训练,并计划在猕猴执行任务的同时,对VPS脑区不同类型的神经元活动进行记录,以期建立神经元活动和猕猴行为学表现的关联。