大脑是如何形成视觉地图的
地图在科学进步中发挥了重要作用。克劳迪斯·托勒马用他的地球图改变了我们对世界的理解，第谷·布拉赫用他的恒星图增强了我们对宇宙的理解。克劳迪斯·盖伦努斯、列奥纳多·达·芬奇和安德烈亚斯·维萨利乌斯绘制的人体地图为现代医学铺平了道路，而最近人类大脑地图的进展正在帮助我们更好地了解我们是谁。
我们的大脑有多个地图，用来计划我们的行动，导航我们的环境，并通过我们的感官感知世界。我们视觉世界的大脑地图已经被研究得非常详细，并提供了一个了解其他大脑地图是如何形成、组织和运作的机会。过去几十年的大量研究表明，大脑皮层初级视觉区域的地图包含多个刺激维度的复杂表示，包括空间位置、眼睛输入、明暗极性、方向和宽度。例如，本页中的大写“I”映射到初级视觉皮层如“位置[x, y]，双眼，深色，垂直，细长。”
在一小块大脑皮层中绘制我们的视觉世界是很有挑战性的。值得注意的是，不同的物种，如灵长类动物、食肉动物和scandscanda，似乎遵循一个共同的策略，所有的刺激定向映射都是一个风车模式。在一篇即将发表在自然通讯在美国，科学家提出了一种理论，解释了自然界视觉地图的多样性，以及方向地图中风车图案的起源。
该理论认为，地图多样性源于视觉空间采样密度的变化。随着进化过程中采样密度的增加，大脑皮层在每个视觉点上接收到更多的神经元输入，这些输入被容纳在更大的大脑的更大的皮层区域。更大的皮质区域允许对对相同刺激属性做出反应的神经元输入进行分组:相同的视觉点，相同的眼睛(左或右)，以及相同的对比极性(亮或暗)。它们还允许输入组合成皮层神经元簇，从而最大限度地从每个视觉点提取刺激的多样性。这个最大化过程为刺激导向创造了一个风车模式。
科学家们还远没有得到人类大脑的精确图谱，但已经有了一个理论大脑地图的形成是迈向这一里程碑的重要的第一步。作者提出的理论还需要被证实，但它已经可以解释大量的实验观察。它还预测了在视觉地图中所表示的所有刺激维度之间的紧密地形关系，这极大地促进了未来皮质植入所需的多维地图的精确重建。
