來(lái)源:新華社 記者 李斌 吳晶晶
新華社北京4月6日電 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定的,就一直是個(gè)未解之謎。我國科學(xué)家的一項最新研究發(fā)現了“眼睛掃視抑制的腦內神經(jīng)回路”,將有望解開(kāi)這個(gè)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(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 )頻繁轉動(dòng),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(xiàn)從視野中一點(diǎn)飛轉到另外一點(diǎn)?!皬奈锢韺W(xué)上講,眼球快速轉動(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)應該是模糊一片。但是,我們并沒(méi)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(jué)上的物理學(xué)和生物學(xué)矛盾,但其中的腦機制卻一直不為人知?!敝袊茖W(xué)院生物物理研究所研究員王書(shū)榮說(shuō)。
王書(shū)榮研究員和博士研究生楊艷、曹鵬、楊楊以家鴿視覺(jué)系統為研究對象,發(fā)現了實(shí)現“眼睛掃視抑制的腦內神經(jīng)回路”。由于家鴿的視覺(jué)通路構成基本與人和其他哺乳動(dòng)物類(lèi)似,也有與之相當的視覺(jué)認知能力,專(zhuān)家認為這項發(fā)現具有普遍意義,能夠用于解釋人腦如何控制視覺(jué)系統,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定的。
據介紹,王書(shū)榮課題組在家鴿的5個(gè)腦區里記錄到300多個(gè)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(shí)間進(jìn)程,發(fā)現腦干網(wǎng)狀結構的中縫核復合體在給眼外肌發(fā)出掃視信號的同時(shí),也將其“拷貝”或“伴隨放電”信號發(fā)給視動(dòng)震顫核團,并由此通過(guò)視覺(jué)丘腦上傳至大腦視覺(jué)中樞,使掃視期間的視覺(jué)信號受到抑制,因此使掃視產(chǎn)生的模糊圖像“視而不見(jiàn)”,等掃視結束后又增強視覺(jué)神經(jīng)元的興奮性。
有關(guān)專(zhuān)家認為,這項研究不僅對揭示腦的奧秘很重要,也可能會(huì )對視覺(jué)機器人的眼睛運動(dòng)設計有所啟發(fā)。