自身运动感知(本论文专指朝向感知)的形成机制比较复杂,往往涉及视觉和前庭等多种感觉信息之间的相互作用,且有多个脑区的共同参与。猕猴颞上多感觉区(Superior Temporal Polysensory area,STP)是一个多感觉整合区,对视觉的光流有选择性反应,被认为也有可能参与朝向感知,但目前关于STP在自身运动感知方面的研究较少,相关的反应特性也知之甚少,因此需要进一步验证。本课题利用虚拟现实系统,提供8个水平方向刺激(以45°为步长),对STP的反应特性进行了考察。实验过程中呈现三种刺激类型:模拟自身运动的视觉光流刺激(“visual”condition);由平台运动引起的前庭自身运动刺激(“vestibular”condition);前庭-视觉联合刺激(bimodal condition)。其中前庭-视觉联合刺激包含64种前庭与视觉的方向组合(8种前庭视觉方向一致,其余56种方向不一致)。在197个记录的STP神经元中,对视觉和前庭都有朝向调谐的细胞只有14个(7.1%),该比例低于只对前庭有调谐的细胞(n=23,11.7%),更低于只对视觉有调谐的细胞(n=43,21.8%)。这14个多模态细胞中既有对视觉和前庭刺激偏好方向选择一致的细胞(也称为“congruent”细胞),也有偏好方向相差180°的“相反性”细胞(也称为“opposite”细胞),它们的比例大致相等。进一步通过方向辨别指数(Direction Discrimination Index,简称DDI)对视觉和前庭的朝向选择性进行量化时发现,前庭刺激下的DDI均值为0.36?0.11(mean?SD),显著小于视觉刺激下的DDI均值(mean?SD;0.40?0.12)(Wilcoxon test,p<0.05)。这些结果清楚说明STP对前庭刺激有调谐反应,但反应弱于视觉反应。与单独视觉刺激相比,神经元在前庭-视觉方向一致的联合刺激下,放电频率有所增加,但是方向的辨别能力并没有增强,且与细胞的前庭和视觉偏好方向是否一致无关。这些结果表明STP区可能并不是会提高自身运动的感知。当视觉和前庭刺激方向不一致时,前庭信号并不会改变细胞对视觉的偏好方向,但对视觉的反应频率有一定的影响,具体表现为:当刺激的方向同时位于视觉和前庭的偏好方向时,两者的相互抑制程度较小,而当刺激的方向偏离视觉和前庭的各自偏好方向时,两者的相互抑制程度增加。总的来说,颞上多感觉区(STP)是一个视觉为主的区域,虽然编码了自身运动相关的前庭信息,但对前庭的反应普遍弱于对视觉的反应,并且只有少量的细胞同时对视觉和前庭有反应。而当视觉和前庭刺激一起作用时,虽然反应频率有所增加,但是并没有改善对朝向的判断。这些结果说明STP可能并不是一个在自身运动过程中对视觉-前庭信息进行整合的重要区域,前庭与视觉在STP中的作用尚需要进一步探索。