电压敏感染料(Voltage-sensitive dye，VSD)成像可以记录细胞膜表面的电位变化。而神经细胞的活动主要表现为细胞膜电位的去极化和超极化。因此，电压敏感染料成像可以有效地捕捉神经细胞的活动，从而为以高时间分辨率和高空间分辨率记录神经细胞群体活动提供了新的手段。本研究使用电压敏感染料成像技术研究活体大鼠感觉皮层的信息处理机制。　　 整合双侧感觉信息对动物的生存十分重要。大鼠的初级体感皮层(primarysomatosensory cortex，SI)主要接受对侧胡须的上行输入，但也可被同侧胡须刺激激活。虽然已知双侧SI可以通过两条解剖学通路相互连接，但我们对于SI整合双侧胡须信息的过程了解很少。通过使用电压敏感染料成像观测大鼠皮层活动，我们发现同侧胡须刺激首先激活大鼠SI的胡须反应区(sub-barrel field cortex，BFC)内侧的异颗粒皮层区(dysgranularzones，DZ)。DZ区的活动形成去极化波并传播至BFC区。这种活动是非特异的：刺激不同的同侧胡须并不改变DZ区活动的起始位置。实验结果表明，刺激大鼠的胡须首先激活大鼠胡须对侧BFC和DZ，然后这种活动通过大脑半球间胼胝体的连接传至另一侧DZ区(刺激胡须同侧)。这种活动可能参与了感觉信息处理、增益控制和双侧感觉整合。　　 初级视觉皮层和初级体感皮层被认为是独立处理视觉信息和体感信息的。但已有的研究发现，感觉皮层可以被另一种感觉刺激所激活。这种跨模态的信息处理的机制还不清楚。我们使用电压敏感染料成像技术研究大鼠皮层对单模态刺激和双模态刺激信息处理的时空特性。实验结果显示体感刺激不仅可以激活体感皮层，还可以在约30ms后激活视觉皮层。另一方面，视觉刺激在激活了视觉皮层后，也可以激活体感皮层，但需要更长的时间间隔(约70 ms)。我们的研究表明，不只是高级联合皮层，初级感觉皮层可能也参与了多感觉信息的处理。这种多感觉信息处理可能有皮层以下神经网络活动的参与。