【摘 要】
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人们的视觉感知(perception)依赖于视觉通路中各级对外部输入的信息进行加工和处理。单个细胞的感受野在这个信息处理的过程中起着至关重要的作用,它可以反映视觉信息处理的机
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人们的视觉感知(perception)依赖于视觉通路中各级对外部输入的信息进行加工和处理。单个细胞的感受野在这个信息处理的过程中起着至关重要的作用,它可以反映视觉信息处理的机制。和初级视皮层(V1)相比,我们对次级视皮层(V2)的感受野结构以及信息处理的机制了解的比较少。之前的研究工作发现,V2细胞除了有和V1细胞相似的特性以外,比如对方向和方位有选择性,还对一些复杂的刺激有反应,例如角度刺激,错觉轮廓,边界刺激以及纹理等。要完整的了解一个神经元的感受野特性,需要测量的视觉特征非常多,传统方法使用可以用少数几种参数来描述的视觉刺激,通过改变参数来改变刺激中的特定视觉特征,一次只能测量少数几种特征,因而不适合于感受野的深入研究。在本课题中,我们用大量的自然图像作为视觉刺激,单细胞胞外记录的方法记录清醒猕猴V2神经元的反应,同时用投影搜寻回归法(Project Pursuit Regression,PPR)来计算V2单个细胞的空间感受野结构。我们发现V2细胞的感受野大体可以分为三类:1)类V1细胞感受野型(Gabor结构的亚基);2)细长型(ultralong,高长宽比的Gabor结构亚基);3)复杂结构型(complex-shaped,比如,“L”或者“T”型连接结构的亚基)。此外,我们通过内源信号光学成像的方法区分出了V2不同的条带(stripes),同时结合胞外单细胞记录的方法在不同的条带进行记录,发现有细长型感受野的细胞主要分布于亮带(pale stripes),而有着复杂结构型感受野的细胞则主要集中在窄带(thin stripes)。综上所述,我们通过将内源信号光学成像,胞外单细胞记录以及新的计算方法结合起来,发现了可以解释V2对不同特征选择性的感受野亚基,以及它们的皮层分布。
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