解读大脑如何对颜色和形状进行编码
人们可以从视觉上分辨出成千上万种不同的颜色和形状，但大脑是如何处理所有这些信息的呢?科学家此前认为，视觉系统最初是用不同的神经元组来编码形状和颜色，然后在很长一段时间后将它们结合起来。但索尔克研究人员的一项新研究，发表在科学2019年6月27日，表明有神经元可选择地响应特定颜色和形状的组合。
索尔克系统神经生物学实验室的资深作者、教授爱德华·卡拉威说:“新的基因传感器和成像技术使我们能够更彻底地测试处理颜色和形状的视觉回路之间的联系。”这些发现为我们提供了有价值的见解视觉的电路都是在大脑中连接和组织的。”
类似于数字相机传感器，眼睛中的光敏细胞（光感受器）检测特定范围内的光波长和特定位置。然后将这些信息穿过视神经到神经元视觉皮层解释信息并开始解读图片的内容。长期以来，科学家们一直认为颜色和形状是分开提取的，然后只在大脑的最高中枢结合，但新的索尔克研究表明，它们结合的时间要早得多。
“我们研究的目的是更好地理解视觉系统如何处理视觉刺激的颜色和形状，”共同第一作者Anupam Garg说，他是加州大学圣地亚哥分校的医学博士/博士。卡拉威实验室的学生。“我们想应用新的成像技术来回答这些长期存在的问题视觉处理”。
研究人员使用成像技术结合基因表达传感器来研究数千个单独的神经元的功能，这些神经元参与处理颜色和形状初级视觉皮层。在录音期间，测试大约500种可能的颜色组合和形状的组合，以找到最佳激活每个视觉响应神经元的刺激。
研究小组发现,视觉神经元选择性地对颜色和形状沿continuum-while有些神经元只激活一个特定的颜色或形状,许多其他神经元同时对一个特定的颜色和形状,与长期以来的观念视觉处理是如何工作的。
“我们的大脑有效地使用巧妙设计的电路有效地编码视觉信息。与教室中所教导的速度相反 - 在早期的视觉皮层中分别处理颜色和形式，然后通过未知机制 - 大脑编码颜色并形成颜色和形式“以系统化的方式，”Callaway Lab的Co-First作者和博士后研究员说。
“过去20年，我想知道如何视觉系统过程颜色，所以这一发现对我来说真正令人兴奋，“持有文森特J. Coate椅子的Callaway说，在分子神经病学中。”这一发现为理解神经电路如何使导致颜色视觉的计算提供了基础。我们期待在这些调查结果上建立，以确定如何神经元在Visual Cortex中一起工作以提取颜色和形状。“
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