神经学家定位大脑神经元响应视觉目标时发现

从寻找Waldo发现你的手机在一个杂乱的餐桌,我们不断从事视觉搜索。大脑如何做呢?我们怎么知道去哪里看?我们如何知道当我们发现我们正在寻找什么?第一次,来自加州理工学院的神经科学家发现人类大脑中的神经元回复当我们的目标是发现。研究涉及与科学家合作在cedars - sinai医疗中心在洛杉矶,数据收集,和西维吉尼亚大学。

写在最新一期的《华尔街日报》当代生物学,研究小组描述了他们如何记录个人visual-targeting的活动神经元电极植入大脑中对癫痫患者治疗。借这个独特的临床设置中,研究人员让病人寻找目标图像在其他pictures-similar如何有人寻找Waldo Waldo在哪?书。当他们记录神经活动,他们还跟踪病人的眼部运动,所以他们可以告诉哪些患者观察图像的一部分。

当病人发现目标对象,在两个区域的神经元被激活大脑:内侧颞叶,一个地区已知参与记忆和对象识别,和内侧额叶皮层,一个地区参与控制和决策。

“这是第一个发现人类大脑细胞的反应只是当你看一个视觉的目标,”这项研究的首席作者解释说,王烁(博士。14),他是一个研究生在加州理工学院的计算与神经系统项目和随后的加州理工学院博士后研究员实验完成。他现在在西维吉尼亚大学助理教授。

先前一些研究发现这类神经元在猴子的颞叶皮层,实验从未在人类主题。研究人员还发现,内侧颞叶的神经元反应大约200毫秒后比内侧额叶皮质。

“这种差异支持假说的额叶皮层的第一检测目标被发现,然后反馈信号到内侧颞叶,“Ueli Rutishauser(博士说道。08年),这项研究的资深作者的实验室在cedars - sinai医疗中心收集的数据。“这个点我们大脑中的特定电路参与视觉搜索所需的过程”。

相同的作者团队此前曾发现细胞在内侧颞叶编码特定的对象类别,如的脸,和目前发现添加到之前的工作。

“我们发现两种不同的人群在内侧颞叶的神经元。一个人口,我们已经知道,识别对象的代表,不管是否有一张脸,“纸Ralph Adolphs合著者(博士说。93),加州理工学院的教授布伦心理学、神经科学和生物学;艾伦v c·戴维斯和Lenabelle戴维斯领导的椅子;和加州理工学院的脑成像中心的主任。”A second population, first discovered in this experiment, recognizes objects not in terms of their appearance, but in terms of their goal-directed relevance: whether this was something we were searching for or not, regardless of how it looks."

科学家们说这些发现仅仅是重要的工作的开始解释所有这些不同的大脑区域如何一起工作。特定强度的研究中,他们说,目标是能够记录神经元在内侧颞叶内侧额叶皮质,而现在的问题就是这些大脑区域如何相互沟通在一个视觉搜索任务。障碍在这种电路可能构成的一些注意力障碍在精神分裂症等疾病。

另外一个研究报告的合著者,”编码的目标检测在视觉搜索单一神经元的人类大脑,”亚当Mamelak,神经外科医生在cedars - sinai医疗中心和团队的长期合作者。