Feature information processing of biological movement in rhesus monkey V4 area

利用生物体本身的运动信息，来对其身份、性别、意图等进行快速而有效的判断是人类以及其他生物与生俱来的稳定能力，并在个体的生存和社交方面发挥着重要作用。不过，以往对生物运动的广泛研究更多集中于行为学、心理物理学。近十多年随着技术的发展，来自脑功能成像、神经调控、神经电生理等领域的证据表明视觉系统背侧通路，尤其是高级皮层在生物运动识别中有着较大贡献，但对腹侧通路与生物运动信息加工的关系依旧停在脑损伤病例的研究上。腹侧通路的各皮层是否参与编码生物运动信息所知甚少。本研究致力于探究生物运动信息加工过程的神经电生理学机制，提出腹侧通路的中级皮层区 V4 区可能参与生物运动特征信息编码过程的假设。 在本研究中，鉴于猕猴与人类大脑在功能解剖上的高度相似性，我们采用清醒猴神经电生理胞外记录技术，对腹侧通路的重要组成部分 V4 脑区置入电极阵列，探究神经元对生物运动刺激、线性光流刺激以及非线性光流刺激的反应情况。从生物运动刺激的形状、倒置和行走方向三个特征信息入手，以期探明 V4 脑区在生物运动特征信息提取中的贡献。结果发现：1)V4 脑区存在大量神经元可以被散点运动刺激激活，且对径向光流的选择性反应显著强于旋转光流，而扩张运动比收缩运动能诱发更强的发放； 2)V4 脑区神经元对倒置(正立 vs 倒立)、形状(完整 vs 打散)、行进方向(向左 vs 向右)三个特征的 PLD 刺激(point-light displays,PLD)均存在平均发放率上的显著差异化反应，这与背侧视觉通路中高级皮层对生物运动信息动态编码的神经机制明显不同。这些结果表明 V4 区存在大量神经元对散点运动模式敏感，且可通过差异化平均发放频率编码生物运动特征信息，为探明生物运动信息在腹侧视觉通路关键脑区加工的神经机制提供了直接证据

生物运动识别的信息加工机制

识别其他生物体的运动对于个体的生存和社会交互都有极为重要的意义.本文首先基于生物运动识别的行为学、心理物理学、脑损伤和精神障碍研究介绍了生物运动识别的一些特性和影响因素;然后基于神经影像学、脑损伤和神经电生理学研究从视觉系统背腹侧双通路加工的角度,梳理了其信息加工机制的进展;最后对生物运动识别信息加工神经机制的研究方向提出了一点建议,并指出研究过程中需要注意的问题

Information Processing Mechanism of Biological Motion Recognition

识别其他生物体的运动对于个体的生存和社会交互都有极为重要的意义.本文首先基于生物运动识别的行为学、心理物理学、脑损伤和精神障碍研究介绍了生物运动识别的一些特性和影响因素;然后基于神经影像学、脑损伤和神经电生理学研究从视觉系统背腹侧双通路加工的角度,梳理了其信息加工机制的进展;最后对生物运动识别信息加工神经机制的研究方向提出了一点建议,并指出研究过程中需要注意的问题.</p