The neural mechanism of eye movements compensation during self-motion

自身运动特指观察主体在外界环境中的运动状态,而判断自身运动方向的主要依据来自于视觉系统的光流信息输入.对这种信息的处理是由位于背侧通路的一系列脑区来完成的.由于自身运动过程中常常伴随着眼动和其他躯体运动,它们会严重扭曲来自于视网膜的图像,为自身运动认知造成困难.心理物理研究表明,眼动追踪等因素并未显著改变观察者的自身运动认知精度,预示神经系统必然存在一种补偿机制来矫正眼动和其他躯体运动带来的影响,这种补偿作用的具体神经机制尚未明晰.目前普遍认为,与自身运动认知行为关系最紧密的脑区是内上颞区和顶内沟腹侧.本文通过综述对这两个脑区的最新研究进展,对自身运动中眼动补偿的可能神经机制进行探讨,期望对进一步的实验研究有所助益.</p

猕猴的行为选择与VIP脑区神经元电活动

认知神经科学一项核心任务就是建立视觉认知行为和单个神经元电活动间的功能联系。对由自身运动引起的视觉运动信息的处理，作为神经系统的一项重要功能，是研究认知行为神经基础的一个很好模型。我之前的研究指出猕猴VIP脑区的神经元编码有经过眼动补偿的自身运动方向信息，并且VIP神经元对自身运动方向的变化非常敏感，可以为动物整体行为上自身运动方向的判别提供充分信息。我下一步的研究工作就是通过有机地整合胞外神经电生理、心理物理和行为学实验方法，以选择可能性为定量指标，探明猕猴是否直接利用VIP神经元编码的信息进行对自身运动方向的判别，以及这种信息的利用是否受眼动追踪状态的影响。其创新点在于直接将动物的选择行为和单个神经元的电活动联系起来,并且通过研究眼动追踪对这一过程的影响,还可以探明VIP脑区是否参与视觉信息与非视觉信息的整合从而提高动物行为上的认知判别精度

自身运动认知中眼动补偿的神经机制

自身运动指观察者在外界环境中的运动状态，该认知功能的正确实现对行走、驾驶、追逐等诸多人类日常行为均至关重要。自身运动过程中常常因为追踪物体而伴随着眼球旋转，它会严重扭曲来自于视网膜的光流图样，为自身运动认知造成困难。然而观察者在进行眼动追踪时依然能很精确的判断自身运动方向，喻示神经系统必然存在一种补偿机制来矫正眼动追踪带来的视觉信息改变，目前这种眼动补偿的神经机制尚未明晰。本项目拟结合神经电生理、心理物理和神经计算等方法，在猕猴完成认知实验任务的同时，记录负责自身运动认知的VIP和MST脑区神经元的电活动。通过比较和分析真实眼动、模拟眼动和单纯眼动三种条件下，同一神经元对不同信息输入的反应差异，可探明非视觉信息在眼动补偿的实现中是否必需，并将根据不同实验条件下神经元的反应构建眼动补偿机制的神经计算模型。这对探明眼动追踪时神经系统如何从扭曲的视觉信息中抽提真实的自身运动方向有重要意义

自身运动中眼动补偿的神经机制

自身运动特指观察主体在外界环境中的运动状态,而判断自身运动方向的主要依据来自于视觉系统的光流信息输入.对这种信息的处理是由位于背侧通路的一系列脑区来完成的.由于自身运动过程中常常伴随着眼动和其他躯体运动,它们会严重扭曲来自于视网膜的图像,为自身运动认知造成困难.心理物理研究表明,眼动追踪等因素并未显著改变观察者的自身运动认知精度,预示神经系统必然存在一种补偿机制来矫正眼动和其他躯体运动带来的影响,这种补偿作用的具体神经机制尚未明晰.目前普遍认为,与自身运动认知行为关系最紧密的脑区是内上颞区和顶内沟腹侧.本文通过综述对这两个脑区的最新研究进展,对自身运动中眼动补偿的可能神经机制进行探讨,期望对进一步的实验研究有所助益

The Progress of Optogenetic Studies in Nonhuman Primates

光遗传学是近十年来神经科学领域最受关注的一种神经调控技术.本文首先简要介绍了光遗传技术的工作原理,归纳了该技术在神经调控上的优势,并列出了一些可能的应用方向.随后指出,将光遗传技术与非人灵长类结合是推动该技术转化到临床治疗等领域的必要环节.本文系统回顾了光遗传技术在非人灵长类动物上取得的研究进展,并重点介绍了Dai等的工作.在总结这些工作的基础上,还分析了光遗传技术应用到灵长类研究所面临的一些挑战.最后,本文对筹划中的＂中国脑计划＂提出一些关于光遗传技术,尤其是在非人灵长类的立项建议.</p

自身运动认知的神经机制

通过光流信息来指导个体在环境中有效移动是我们视觉神经系统的一项核心任务。在灵长类的大脑皮层,视觉运动的信息加工是由位于背侧通路的一系列脑区来完成的,这一信息通路主要参与运动和空间动作的分析。在高级视皮层,视觉系统很可能利用非视觉信息来补偿因眼动造成的光流模式扭曲,以重建对自身运动方向的正确表征。根据目前研究进展,MST和VIP这两个位于顶叶的脑区都参与了自身运动认知过程,并且对精确的自身运动方向判断是不可或缺的。本文系统介绍了近些年来在自身运动认知神经机制研究领域的进展,尤其是神经生理学家们利用非人灵长类动物模型在自身运动认知皮层处理机制方面的成果。同时也提出了一些深入研究急需解决的关键问题

Neural Mechanism of Self-motion Perception

通过光流信息来指导个体在环境中有效移动是我们视觉神经系统的一项核心任务。在灵长类的大脑皮层,视觉运动的信息加工是由位于背侧通路的一系列脑区来完成的,这一信息通路主要参与运动和空间动作的分析。在高级视皮层,视觉系统很可能利用非视觉信息来补偿因眼动造成的光流模式扭曲,以重建对自身运动方向的正确表征。根据目前研究进展,MST和VIP这两个位于顶叶的脑区都参与了自身运动认知过程,并且对精确的自身运动方向判断是不可或缺的。本文系统介绍了近些年来在自身运动认知神经机制研究领域的进展,尤其是神经生理学家们利用非人灵长类动物模型在自身运动认知皮层处理机制方面的成果。同时也提出了一些深入研究急需解决的关键问题。</p

Cortical Inhibition Related to Aging and Mental Disorders

脑神经网络信息加工的实现方式主要依赖于兴奋性和抑制性突触连接.脑内抑制性神经元数量较少,但在信息加工和神经可塑性等方面作用极其重要,而且抑制系统失常与多种脑功能障碍有关联.脑内抑制性神经环路可粗略分为皮层内和皮层间(包括前馈和反馈)两种,分别介导同一脑区内和不同脑区间的抑制作用.本文先围绕中心-外周抑制和运动方向互斥介绍了皮层间、皮层内抑制的行为表现和作用机制,然后以老化和精神疾病为例综述了脑功能障碍与视觉系统皮层抑制功能变化间的联系,希望能对相关研究工作有所助益.&nbsp;</p

视觉信息加工及其脑机制

视觉是人们感知外部世界最重要的途径之一。视觉信号通过视网膜接收后传递到大脑皮层进行加工处理,最终形成人们所意识到的画面。目前为止,已有大量研究从不同水平不同角度探讨大脑如何对视觉信息进行加工和表征,但仍有很多未解的问题。本文综述了视觉信息加工的研究进展,回顾了脑视觉信息加工过程及组织形式,总结了近年来有关视觉可塑性、知觉学习、生物社会信息知觉等方面的研究进展