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(gè)未解之謎,。我國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)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(gè)謎團(tuán)。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在4月6日出版的《自然—神經(jīng)科學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上,。
在日常生活中,,人和許多動(dòng)物的眼球會(huì)頻繁轉(zhuǎn)動(dòng),以搜尋,、注視,、跟蹤感興趣的目標(biāo)。通常人眼以500度每秒以上的速度,,將視線從視野中一點(diǎn)飛轉(zhuǎn)到另外一點(diǎn),。“從物理學(xué)上講,眼球快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,所看物體的像飛快掃過(guò)視網(wǎng)膜表面,,外界世界看起來(lái)應(yīng)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(duì)視覺上的物理學(xué)和生物學(xué)矛盾,,但其中的腦機(jī)制卻一直不為人知。”中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員王書榮說(shuō),。
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(duì)象,,發(fā)現(xiàn)了實(shí)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(dòng)物類似,也有與之相當(dāng)?shù)囊曈X認(rèn)知能力,,專家認(rèn)為這項(xiàng)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(dòng)時(shí),,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(gè)腦區(qū)里記錄到300多個(gè)神經(jīng)元,,分析了它們?cè)趻咭暺陂g及其前后的放電頻率變化和時(shí)間進(jìn)程,,發(fā)現(xiàn)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中縫核復(fù)合體在給眼外肌發(fā)出掃視信號(hào)的同時(shí),也將其“拷貝”或“伴隨放電”信號(hào)發(fā)給視動(dòng)震顫核團(tuán),,并由此通過(guò)視覺丘腦上傳至大腦視覺中樞,,使掃視期間的視覺信號(hào)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(qiáng)視覺神經(jīng)元的興奮性,。
有關(guān)專家認(rèn)為,,這項(xiàng)研究不僅對(duì)揭示腦的奧秘很重要,也可能會(huì)對(duì)視覺機(jī)器人的眼睛運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)有所啟發(fā),。