映射我们大脑的中继网络
由Karl Farrow领导的一组科学家在Neuroelectronics Research Flanders(NERF,由IMEC,KU Leuven和Vib授权)中揭示了我们的大脑如何处理视觉信息。他们确定了从眼睛到指导行为的下游大脑区域传递信息的不同神经元细胞类型的特定作用。这种知识对于了解感官信息如何指导我们的行动和决策至关重要。
我们使用有关周围世界的信息来指导我们的行为。虽然蝴蝶或快速接近的捕食者的颤动翅膀都可以引起我们的注意,但它们引发了截然不同的行为反应。
为了从检测到动作,视觉信息从我们眼中的视网膜传递到不同的下游脑地区。这神经系统由许多不同的单元组成,它们在电路中共同工作,并了解这些电路中继信息如何使研究人员困惑数十年。
“视觉处理的第一阶段,即从视网膜中传递信息,是通过广泛的视网膜细胞类型进行的,每种细胞都具有自己的典型形状和响应,”博士学位Chen Li解释说。Nerf Karl Farrow实验室的学生。“这些细胞的一个主要靶标是上丘,这是一个大脑区域,大约接收啮齿动物中视网膜输出的85%。”
映射网络
Farrow实验室的博士后研究员Katja Reinhard说:“目的是破译布线规则,使大脑能够从视网膜中整合行为相关的视觉信息。”为此,团队在小鼠中追踪了> 30个视网膜细胞类型的连接,每个人都会告知一个或几个大脑区域有关视觉世界的某些特征。
“我们比较了不同视网膜的形状,分子特性和视觉响应细胞支配两个穿过上丘的途径。通过追踪电路并检查神经元活性,我们发现视网膜细胞类型在给定电路中提供了一个明显的偏好。”
因此,研究人员解密了一种投影特异性的逻辑,其中每个输出途径来自上丘,都采样了一组独特且有限的视网膜输入集。这些发现提出了上丘的选择性触发行为的机理基础。
高度特定的输入和输出
Farrow说:“较早的研究表明,每个神经元从视网膜收到的信息中都有很大的模糊性。”“我们的数据表明,严格限制了发生在视网膜输入中的混合程度上丘,每个输出途径都可以访问一个独特的,仅部分重叠的,一组视觉信息由视网膜。”
在这种情况下了解特定的网络结构将极大地增强我们创建如何创建机械模型的能力感官信息触发行为并告知决策。
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