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上丘是哺乳动物视觉系统中非外膝体——初级视皮层通路上的重要结构,是皮层下主要的感觉——运动转换中枢,同时参与了运动视觉信息处理的某些阶段。
本文使用运动的“随机”线条图来研究猫上丘单个神经元的方向调谐特性,这种刺激图形由一组长度及取向相同,运动方向垂直或倾斜于取向的线条组成。结果发现有很大比例的细胞对图形整体运动敏感,而只有较少部分的细胞对图形中的成分运动敏感。然而,当刺激线条的长度增加——即刺激图形中的取向因素加强时——大部分细胞的方向调谐曲线发生了变化,部分神经元甚至表现为成分方向敏感型。进一步的分析表明细胞在刺激开始后初始阶段的反应比后续阶段更趋近于成分方向敏感型。这些结果表明上丘可能也参与了视觉运动的高级处理,其中的神经元在很多情况下可以处理物体的整体性运动。
随后我们使用在PMLS区局部注射GABA的方法,来检查在PMLS区失活后上丘神经元反应性质发生的变化。结果发现在PMLS区局部注射GABA以后,部分上丘细胞的反应强度、最优方向或者方向指数发生了显著的改变。在整体/成分运动敏感性方面,细胞随刺激图形中取向因素增加而转化为成分运动选择型的趋势未发生改变,同时反应初始期与后续期之间在整体/成分运动敏感性上的差异也基本不变;但是失去PMLS区反馈投射的神经元具有转化为类型不明型——整体运动敏感型和成分运动敏感型中间的过渡类型——的趋势。这些结果表明源自PMLS区的反馈投射可能对上丘神经元感知视觉运动刺激起调节作用,而且这种调节对上丘感知刺激图形中的取向性因素和非取向因素都有影响。