2020年4月8日

现在或从未:视觉事件100毫秒大脑达到目标或被忽视

美国国家眼科研究所研究员(NEI)定义了一个关键的时间窗口老鼠需要视觉上的关键事件。作为进化大脑处理视觉信息,守恒的地区被称为上丘通知其他的大脑区域,发生了一个事件。抑制这个大脑区域在特定的100毫秒窗口抑制事件感知在老鼠身上。理解这些早期的视觉处理步骤可能会对环境影响感知和视觉注意力,如精神分裂症和注意缺陷多动障碍(ADHD)。该研究发表在网上神经科学杂志》上。

”愿景的一个最重要的方面是重要事件的快速检测,如检测威胁或奖励的机会。我们的结果显示在中脑这取决于视觉处理,不仅视觉皮层理查德·克劳兹里斯博士说,“眼球运动和视觉部分的选择NEI和该研究的资深作者。

视觉perception-one知道人的能力需要在我们的眼睛和大脑一起工作。信号生成的神经纤维通过视网膜神经节细胞在视网膜上旅行到大脑。在小鼠中,85%的视网膜神经节细胞连接上丘。上丘提供早期视觉处理的多数在这些动物。在灵长类动物中,高度复杂的视觉皮层接管更多的视觉处理负载,但10%的视网膜神经节细胞仍然连接到上丘,管理基本但必要的感知任务。

这些任务之一是检测视觉事件发生。从视网膜上丘接受信息和皮层,当有足够证据表明,一个事件发生在视觉领域,上丘神经元。经典实验到感性决策涉及主题,像一个人或一只猴子,看一个图像的垂直光栅(一系列模糊的垂直黑白线),并决定如果或当光栅稍微旋转。王2018年,:和适应这些经典的实验老鼠,开辟新的研究途径。

“虽然我们必须谨慎的翻译数据从老鼠到人类,因为视觉系统的差异,老鼠有很多相同的基本事件检测和视觉注意力机制作为人类。小鼠的遗传工具允许我们研究特定基因和神经元参与控制知觉,“Lupeng王博士说,这项研究的第一作者。

在这项研究中,王先生和他的同事使用一种称为光遗传学的技术严格控制的活动上丘。他们使用转基因老鼠,这样他们可以打开或关闭上丘神经元使用一束光。这个开关可以精确计时,使研究人员能够确定什么时候检测所需的神经元上丘的视觉事件。研究人员训练他们的老鼠舔槽时看过一个视觉事件(在垂直旋转光栅),否则,避免舔槽。

抑制细胞的上丘的老鼠不太可能报告说,他们看到一个事件,当他们做的,他们的决定花更长的时间。抑制发生在100毫秒(十分之一秒)区间后,视觉事件。如果抑制外,100毫秒的时间,老鼠的决定大多不受影响。抑制side-specific:因为视网膜细胞交叉并连接到对面的上丘头(左眼被连接到正确的上丘,反之亦然),抑制的右侧上丘抑郁对刺激的反应在左边,但不是在右边。

”的能力暂时阻断神经信号的传播如此精确的时间是一个伟大的优势在老鼠和揭示了何时使用光遗传学关键信号通过电路,”王说。

有趣的是,研究人员发现,上丘的赤字的抑制作用更明显,当老鼠被迫忽略事情发生在他们的视野。从本质上讲,如果没有上丘的活动,老鼠无法忽视分散视觉事件。这种能力忽略视觉事件,被称为视觉注意力导航的,是至关重要的真实世界的复杂的视觉环境。