生物学策略揭示了脑电路的效率如何自发地发展

研究人员已经解释了大脑的视觉皮质中定期结构化地形图如何自发地出现以有效地处理视觉信息。本研究为在早期发育阶段期间了解在视觉皮质中的功能架构的新框架。

由生物和大脑工程系的Se-Bum Paik教授领导的Kaist研究团队表明，周边的视网膜马赛克的正交组织被镜像主要视觉皮质并启动大脑中更高视觉区域的聚类地形。

这一新发现为脑电路的生物策略的机制提供了高级洞察，以便有效地平铺感觉模块。这项研究发表在细胞报告1月5日。

在较高的哺乳动物中，主要视觉皮层被组织成用于神经调谐的各种功能图，例如眼部优势，方向选择性和空间频率选择性。已经观察到不同地图的地形之间的相关性，这意味着他们的系统组织，用于跨皮质区域的有效平铺感觉模块的系统。

这些观察结果表明，可能存在用于开发个体功能图的共同原理。然而，它仍然尚不清楚这些地形组织如何在各种物种的主要视觉皮层中自发地出现。

研究小组发现，大脑的主要视觉皮层中的正交组织源自自下而上的前馈投影中的空间组织。该团队表明，视网膜马赛克中已经存在的感觉模块之间的正交关系，并且这镜像到主视觉皮层上以启动聚类地形。

通过分析猫和猴子中的视网膜神经节细胞马赛克数据，研究人员发现开关的结构被组织成类似于皮质调谐图的正交交叉。

此外，对猫收集的先前公布的数据的团队分析还表明，主视觉皮层中的眼部优势，取向选择性和空间频率选择性与视网膜输入的空间轮廓相关，这意味着皮质域的有效平台可以源自定期结构化视网膜图案。

Paik教授说：“我们的研究表明，具有简单的前馈布线的外围结构可以为提前视觉电路组装的机制提供基础。”

他继续，“这是第一份报告，即来自周边的空间组织视网膜输入提供了视觉中的多模态感觉模块的共同蓝图皮质在早期发育阶段。我们的研究结果将对我们理解发展战略产生重大影响脑用于高效的感官信息处理的电路。“

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