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【文章分享】腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)助力揭示獼猴視覺(jué)通路
在獼猴的世界里，視覺(jué)可不僅僅是“看見(jiàn)”，更是大腦中一場(chǎng)關(guān)于顏色、亮度和運(yùn)動(dòng)的精密“工程”。浙江大學(xué)Anna Wang Roe 教授團(tuán)隊(duì)2024年2月在《Progress In Neurobiology》上發(fā)表了一項(xiàng)題為《Mesoscale organization of ventral and dorsal visual pathways in macaque monkey revealed by 7T fMRI》的研究結(jié)果。科學(xué)家們通過(guò)利用7T超高場(chǎng)fMRI，結(jié)合PROPixx腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)，帶我們深入獼猴的視覺(jué)通路！
首先要知道的是，獼猴的視覺(jué)系統(tǒng)就像一座分工明確的“城市”：
腹側(cè)通路：這條路負(fù)責(zé)“看清楚”——識(shí)別顏色、亮度和物體形狀；
背側(cè)通路：這條路則是“運(yùn)動(dòng)指揮官”，專(zhuān)管視覺(jué)運(yùn)動(dòng)信息，比如如何捕捉飛過(guò)的香蕉（我們猜的）。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這兩條通路不僅各司其職，還會(huì)像搭檔一樣配合處理視覺(jué)信息。于是，他們決定一探究竟：這些通路是怎么在大腦中協(xié)作完成復(fù)雜任務(wù)的？
為了準(zhǔn)確激發(fā)獼猴大腦中與視覺(jué)相關(guān)的區(qū)域，研究團(tuán)隊(duì)使用了頂級(jí)裝備——PROPixx腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)。它能以超高分辨率和精準(zhǔn)顏色校準(zhǔn)，呈現(xiàn)復(fù)雜的視覺(jué)刺激，比如紅藍(lán)交替的動(dòng)態(tài)光柵和灰色漂移圖案。
科學(xué)家通過(guò)它投射的光，成功“點(diǎn)亮”了獼猴大腦中的功能區(qū)域，繪制出清晰的視覺(jué)地圖。也就是說(shuō)，PROPixx就像是獼猴眼中的一場(chǎng)“高光演出”，讓它們的大腦“觀眾席”熱烈響應(yīng)。
Fig. 2. Mesoscale organizations in V2.
PROPixx腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)生成并投射了紅/藍(lán)漂移光柵和無(wú)色漂移光柵，用于分別激發(fā)獼猴 V2 區(qū)域的顏色條紋和運(yùn)動(dòng)條紋。這些精zhun刺激支持了顏色與運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的分離和薄厚條紋交替分布的高分辨率觀測(cè)。
V2區(qū)域的“條紋謎題”解鎖
獼猴的V2區(qū)域早就因其奇妙的“薄條紋”和“厚條紋”聞名，這些條紋負(fù)責(zé)處理顏色和運(yùn)動(dòng)信息?？茖W(xué)家不僅確認(rèn)了它們的存在，還發(fā)現(xiàn)這些條紋以交錯(cuò)的方式排列，形成了一種du特的視覺(jué)處理模式。
V4區(qū)域的“顏色與亮度舞臺(tái)”
在腹側(cè)通路的V4區(qū)域，科學(xué)家揭示了顏色和亮度功能域的秘密。每個(gè)顏色域都緊挨著一個(gè)亮度域，就像組成舞臺(tái)的“燈光小組”。這些域共同構(gòu)建了大腦中的“表面信息處理單元”，幫獼猴更好地識(shí)別物體。
背側(cè)通路的運(yùn)動(dòng)密碼在背側(cè)通路中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)“運(yùn)動(dòng)指揮站”，比如MT和MST區(qū)域，它們負(fù)責(zé)處理視覺(jué)運(yùn)動(dòng)信息。研究還首ci發(fā)現(xiàn)V3A區(qū)域內(nèi)有非重疊的顏色和運(yùn)動(dòng)域，這為運(yùn)動(dòng)信息如何被大腦解碼提供了新線索。
如果您也對(duì)PROPixx腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)的神奇功能或獼猴視覺(jué)研究感興趣，歡迎聯(lián)系我們！
相關(guān)論文信息：
Mesoscale organization of ventral and dorsal visual pathways in macaque monkey revealed by 7T fMRI
J. Wang et al. 2016, Progress in Neurobiology 234(2024)102584
doi.org/10.1016/j.pneurobio.2024.102584
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