研究揭示了编码黑白的皮层回路

虽然有些事情可能是“像黑白一样简单”，但是大脑中的电路并不是如此，使您可以区分黑色。落在视网膜上的光明和黑暗的模式提供了关于我们周围世界的丰富的信息，但科学家们仍然不明白这种信息是如何通过视觉皮质中的神经电路编码的，这是一个扮演的大脑的一部分在建立负责视线的神经表现中的关键作用。但是，发现，随着Visual Cortex中的大多数神经元对光VS黑暗的响应选择性的大多数神经元进行了很多，它们将这些信息与其他刺激特征的选择性结合起来，以实现视觉场景的详细表示。

科学家们早就知道这一点神经元视网膜向大脑的高级中枢提供信息，对光和暗刺激有选择性地作出反应。“ON”细胞会选择性地对轻刺激而对黑暗刺激有选择地做出反应的“关闭”细胞则形成独立的平行通道，将信息传递给脑内的电路视觉皮层。但这就是情况变得模糊的地方。根据记录的反应单皮质神经元在电极中，一旦ON和OFF通道进入皮质，它们就会汇聚到单个神经元上，这种汇聚是产生一种新的皮质反应特性的必要条件:对边缘方向的选择性。皮层处理的进一步阶段被认为会导致越来越多的ON和OFF信号混合，所以单个神经元与黑暗和轻微的刺激类似地回应。这些结果提出了一个明显的问题：如果单皮质神经元对黑暗和光线的反应是模糊的，那么大脑允许我们觉得这些差异如何？

Drs。马普佛罗里达神经科学研究所大卫菲茨帕特里克实验室的戈登·史密斯和大卫·惠特尼认为，是时候重新审视这个问题了。利用新的成像技术，第一次有可能将活大脑中数百个神经元的活动同时可视化，他们量化了雪貂视觉皮层中神经元对光明和黑暗刺激的反应。

当他们看着皮质反应的陈旧暗淡或轻刺激的呈现时，队的第一个惊喜。虽然之前的研究没有观察到对均匀亮度变化的反应，但是史密斯等人。不仅能够可视化对这些刺激的神经元，它们发现了优先对暗与光刺激的优先响应的神经元的斑块。更令人惊讶的是，他们发现选择性地响应边缘或刺激运动方向的皮质神经元也优先对暗与光刺激的响应。简而言之，Max Planck佛罗里达科学家发现，在Visual Cortex中大多数神经元的响应中保留了有关黑暗和光的信息，这是皮质电路用于代表我们的视觉世界的神经密码的一个组成部分。

马普佛罗里达大学的科学家们面临的下一个挑战是理解突触连接的精确模式，这些突触连接使皮层回路能够构建这种黑色和白色的模块化表征。敬请期待更多激动人心的发现，这些发现有望重塑我们对皮层功能的理解。

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