大腦有很多神奇的奧秘,,它如何使人眼看到的外部世界始終是清晰而穩(wěn)定的,,就一直是個未解之謎,。我國科學家的一項最新研究發(fā)現(xiàn)了“眼睛掃視抑制的腦內(nèi)神經(jīng)回路”,將有望解開這個謎團,。這項研究成果發(fā)表在4月6日出版的《自然—神經(jīng)科學》網(wǎng)絡(luò)版上,。
在日常生活中,人和許多動物的眼球會頻繁轉(zhuǎn)動,,以搜尋,、注視、跟蹤感興趣的目標,。通常人眼以500度每秒以上的速度,,將視線從視野中一點飛轉(zhuǎn)到另外一點。“從物理學上講,,眼球快速轉(zhuǎn)動時,,所看物體的像飛快掃過視網(wǎng)膜表面,外界世界看起來應該是模糊一片,。但是,,我們并沒有看到世界在搖曳不定,物體仍然清晰可辨,。顯然,,人腦巧妙地處理了這樣一對視覺上的物理學和生物學矛盾,但其中的腦機制卻一直不為人知,。”中國科學院生物物理研究所研究員王書榮說,。
王書榮研究員和博士研究生楊艷、曹鵬,、楊楊以家鴿視覺系統(tǒng)為研究對象,,發(fā)現(xiàn)了實現(xiàn)“眼睛掃視抑制的腦內(nèi)神經(jīng)回路”。由于家鴿的視覺通路構(gòu)成基本與人和其他哺乳動物類似,,也有與之相當?shù)囊曈X認知能力,,專家認為這項發(fā)現(xiàn)具有普遍意義,能夠用于解釋人腦如何控制視覺系統(tǒng),,使人眼在快速跳動時,,看到的外部世界始終是清晰和穩(wěn)定的,。
據(jù)介紹,王書榮課題組在家鴿的5個腦區(qū)里記錄到300多個神經(jīng)元,,分析了它們在掃視期間及其前后的放電頻率變化和時間進程,,發(fā)現(xiàn)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中縫核復合體在給眼外肌發(fā)出掃視信號的同時,也將其“拷貝”或“伴隨放電”信號發(fā)給視動震顫核團,,并由此通過視覺丘腦上傳至大腦視覺中樞,,使掃視期間的視覺信號受到抑制,因此使掃視產(chǎn)生的模糊圖像“視而不見”,,等掃視結(jié)束后又增強視覺神經(jīng)元的興奮性。
有關(guān)專家認為,,這項研究不僅對揭示腦的奧秘很重要,,也可能會對視覺機器人的眼睛運動設(shè)計有所啟發(fā)。