你移动的大脑是如何看待世界的
我们所看到的不仅取决于真实存在的东西,还取决于我们是否在注意,我们是否在感动、兴奋或感兴趣。一项新的研究发表在自然通讯来自NERF(弗兰德斯神经电子学研究)的科学家们发现,大脑中视觉信息的处理确实是由我们自己的行为调节的。
我们都看到视频开着社交媒体当我们专注于一个方面(例如计算通道),我们会发现我们看不到风景的明显变化(例如一只熊猫或大猩猩跑过)。这种“非注意性失明”证明了我们的感知是如何显著地受到我们的心理状态的影响的。从关注到奖励,唤醒甚至运动我们的行为神经元回路似乎控制着我们如何处理大脑中的感觉信息。问题是:怎么做?
由Vincent Bonin教授(NERF,由imec, KU Leuven和VIB授权)领导的研究团队开始探索这一点。博宁解释说:“动物通过处理视觉对比来导航世界,大脑需要这些信息来指导身体的运动和在空间中的轨迹。”“我们知道在哺乳动物中,对视觉刺激在运动过程中会发生改变,但我们不知道这是否会影响对视觉对比和运动等简单特征的检测。”
用于详细测量的专用探头
为了解决这些问题问题在美国,NERF的研究人员使用了微米大小的硅器件,称为神经像素(Neuropixels),它是在imec的洁净室中开发和生产的。这些新的探测允许记录电活动同时使用数百个神经元,而不是大多数神经科学实验室习惯的少数神经元。
参与这项研究的博士生Çağatay aydain解释说:“视觉系统由不同类型的细胞组成,这些细胞对视觉场景的不同方面进行编码。”“我们研究了两个视觉领域:视觉皮层我们已经知道,它表现出丰富的运动调节,以及视觉丘脑,它将眼睛的输入传递到皮层。”
研究人员调查了两个大脑区域的神经元反应在运动过程中是如何变化的,在不同的刺激下,例如快速或缓慢的运动,具有不同程度的细节。
该研究的合著者若昂·库托(Joao Couto)说:“我们发现,丘脑中的神经元和皮层中的神经元一样,受到运动的强烈影响,这表明身体运动的调节比以前认识到的要广泛得多。”
不同的反应
有趣的是,研究人员还发现一些神经元比其他神经元更容易受到运动的影响。“多亏了神经像素探测器,我们可以同时测量大量神经元的活动,并且我们可以根据它们编码的视觉场景的特定特征对它们进行分组。例如,我们发现,当动物在运动时,位于更深处的神经元对快速变化的刺激做出了选择性的反应,”博宁说。
“这些视觉细胞类型特定变化的结果是,对快速移动刺激的整体敏感度增强了。这可能会改善在探索和导航过程中对快速变化的视觉场景的处理,”博宁说。
“下一步当然是在受体水平上获得这种高度特异性调制的机制理解,以及神经元之间的连接神经元."