可視化觀察視覺信息從視網(wǎng)膜到大腦中的單向傳播

據(jù)估計(jì)，大多數(shù)人的大腦有860億個神經(jīng)元，它們最終能夠與任何其他的一個神經(jīng)元進(jìn)行雙向交談。在一項(xiàng)新的研究中，為了更好地了解這個迷宮般的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的神經(jīng)元如何整合信息，即多個神經(jīng)元如何發(fā)送和整合它們的信息到靶神經(jīng)元中，來自美國貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心和波士頓兒童醫(yī)院的研究人員著重關(guān)注一個罕見的情形，即信息僅沿著一個方向傳播，即從視網(wǎng)膜到大腦傳播。

這些研究人員開發(fā)出一種追蹤當(dāng)視網(wǎng)膜神經(jīng)元的遠(yuǎn)末端---被稱作終末扣（terminal bouton）---運(yùn)送視覺信息到丘腦中時這些終末扣的活性的方法，其中丘腦是一個參與圖像處理的大腦區(qū)域。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年5月31日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為“A Fine-Scale Functional Logic to Convergence from Retina to Thalamus”。論文通信作者為貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心的Mark Andermann博士和波士頓兒童醫(yī)院的Chinfei Chen博士。

當(dāng)它們將不連續(xù)的視覺信息傳遞到大腦時，不同類型的視網(wǎng)膜神經(jīng)元對視覺內(nèi)容的不同特征（比如物體的運(yùn)動方向、亮度或大?。┳鞒龇磻?yīng)。人們普遍認(rèn)為這些信息在丘腦中仍然是分開的。然而，這些研究人員發(fā)現(xiàn)來自不同類型視網(wǎng)膜神經(jīng)元的終末扣經(jīng)常被組裝到局部簇中，而且局部簇中的終末扣通常與一個共同的靶神經(jīng)元進(jìn)行接觸，這就導(dǎo)致不同的信息混合在一起。然而，這種混合并不是隨機(jī)的---局部簇中的終末扣往往對一個或多個視覺特征具有相同的敏感性。

Andermann 說，“將來自附近終末扣的信息進(jìn)行選擇性混合可能是視網(wǎng)膜中的點(diǎn)描繪法（Pointillism）。點(diǎn)描繪法是一種新表現(xiàn)主義藝術(shù)技術(shù)，在這種技術(shù)中，附近的不同顏色的點(diǎn)融合在一起，從而創(chuàng)造出新的多樣化顏色。通過這種方式，眼睛和大腦之間的**個界面是非常復(fù)雜的。”