丘脑被发现为视觉信号添加上下文信息

丘脑被发现为视觉信号添加上下文信息
背景是必不可少的:照片中的人都是一样大的,但随着距离的增加显得更大。来源:Sonja Hofer

丘脑不仅像以前认为的那样将视觉信号从眼睛传递到视觉皮层,而且还传达额外的上下文信息。整合这些不同的信号对于理解和解释我们在周围世界看到的东西是至关重要的。巴塞尔大学生物中心的Sonja Hofer教授和她的研究团队研究了大脑如何处理视觉刺激,以及背景信息如何塑造我们的视觉感知。他们的最新发现发表在自然神经科学

早上一睁开眼睛,我们的大脑就被图像淹没了。有关这些图像的信息从眼睛发送到大脑中一个叫做眼球的区域,从那里到.视觉皮层是人类大脑中最大的部分,负责分析视觉信息,使我们能够看到东西。相比之下,到目前为止,丘脑主要被认为是视觉信息的中继。巴塞尔大学生物中心的Sonja Hofer教授领导的研究小组在小鼠身上发现,丘脑的一个特殊部分——称为pulvina——为视觉皮层提供额外的非视觉信息。

背景信息对视觉感知至关重要

我们所看到的不仅是基于眼睛发送给大脑的信号,而且还受到视觉刺激所处的环境、我们之前的知识和预期的强烈影响。视错觉,如图所示,说明了这些非视觉的、背景信息对我们的感知是多么重要。视觉皮层从其他部位接收额外的信息并用它来让我们理解和解释视觉世界。霍费尔教授和她的团队测量了从丘脑传递到视觉皮层的特定信号,发现Pulvinar不仅传递但它也是大脑中提供关于情境的额外信息的区域之一

可以有效地检测环境中的运动

此外,研究人员可以更详细地识别这些额外的信息。例如,Pulvinar会在环境中突然发生的、不可预测的运动时发出信号,而这些运动不是由动物自己的运动引起的。“大脑无法预测的视觉信号可能特别重要,比如突然出现的汽车,或者在老鼠的例子中,可能是一个接近的捕食者。Pulvinar可能有助于检测这些刺激,”该研究的作者之一摩根·罗斯博士解释道。

尽管Pulvinar是人类丘脑中最大的部分,但其功能在很大程度上仍然未知。研究人员的发现开始揭示这种神秘结构的作用。另一个谜题是视觉皮层发送回枕骨的信号,这似乎使在两部分之间来回流动在一个循环中。为什么会出现这种情况,目前还完全不清楚。霍弗教授的团队现在正计划研究这些视觉循环,并找出来自Pulvinar的信号如何影响我们的视觉感知和行动。


进一步探索

大脑如何学会区分什么是重要的,什么是不重要的

更多信息:摩根·M·罗斯等。丘脑核向第一层视觉皮层传递不同的上下文信息,自然神经科学(2015)。DOI: 10.1038 / nn.4197
期刊信息: 自然神经科学

所提供的巴塞尔大学
引用:丘脑被发现为视觉信号添加上下文信息(2015年12月23日),检索自2021年5月17日//www.puressens.com/news/2015-12-thalamus-contextual-visual.html
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