应用基于内源信号的光学成像技术的视觉脑研究现状

基于脑内源信号的光学成像技术是近来国际上出现的一种脑功能成像方法。该技术既无毒 ,又具有较高的空间分辨率 ,因而被迅速应用于动物的视觉、听觉、体感皮层功能构筑的研究中。本文综述了这种光学脑功能成像在视觉脑研究方面所取得的重要进展 ,并分析了该方法与其他脑成像技术、微电极单细胞技术的关系。报道了国内自行研制第 1套脑功能光学成像系统的研究工作 ,该系统已在猫初级视觉皮层不同深度获得了清晰的方位功能图 ,并已经和正在开展进一步的深入研究。

视皮层反馈对猫外膝体神经元方位调制特性的影响

以扫描正弦光栅作为刺激 ,用冰冻法毁损皮层 17、 18、 19区和外侧上雪氏回 (LS区 )来阻断皮层对外膝体的反馈投射 ,记录并描绘了猫外膝体 5 97个细胞的方位调制特性 .去视皮层猫外膝体神经元的平均方位选择性强度 (Bias)为 0 15 4,与正常猫 (0 15 5 )几乎相同 ,其最优方位偏向于水平方位 .与正常猫外膝体不同的是 ,去视皮层猫外膝体失去了最优方位的切向分布规律 ,用GABA或KCl压抑皮层活动得到了相近的实验结果 .结果说明正常外膝体的最优方位切向分布规律来自皮层反馈投射 .

急性眼内压升高对猫视网膜神经节细胞的影响

用前房穿刺直接升高眼内压的方法研究了 12只正常猫视网膜神经节细胞在固定的灌流压 (PP =股动脉压-眼内压 )下形态学的变化。动物经灌流固定后进行视网膜全铺片、尼氏染色 ,在网膜上的不同区域进行细胞计数 ,发现 :1 加压后视网膜的不同区域较正常视网膜相应区域的细胞密度有不同程度的降低 ;2 α、β类神经节细胞及视网膜的不同区域对高眼压有不同的耐受性 ;3 不同的加压时间 ,对视网膜上造成不同的影响。

猴和猫初级视皮层细胞方向选择性及其功能组织的比较研究

虽然许多视皮层区内的方向选择性细胞以柱状方式排列组构，但猴初级视皮层（Ｖ１）区方向选择性功能组构仍然不甚明了．定量地比较研究了猴和猫初级视皮层方向选择性细胞的比例、选择性强度和功能组织，结果表明，猴的方向选择性细胞的比例比猫少，选择性强度和方向功能组织的程度均显著地比猫弱，提示这些种属差别可能源于其神经通路的不同．

猫外膝体细胞对光栅刺激图形适应的时间特性

研究了猫外膝体细胞对扫描正弦光栅刺激产生的图形适应的反应时间特性，结果表明：与视皮 层细胞类似，外膝体细胞适应后与适应前相比反应幅度降低，潜伏期延长．但与之不同的是，外膝体细 胞适应后反应的基频相位提前了．这暗示长潜伏期的抑制作用可能参与外膝体适应的形成，也说明外 膝体细胞的适应现象可能存在与视皮层细胞不同的形成机制．

猫视皮层17,18区神经元对错觉轮廓的反应

研究了轻度麻醉下猫视皮层17, 18区细胞对错觉轮廓刺激的反应特性, 比较了对错觉轮廓有明显反应的细胞对真实轮廓和错觉轮廓刺激的感受野特性的异同. 共记录了猫视皮层17, 18区200个方位/方向选择性细胞, 其中有42%的细胞是错觉轮廓反应细胞. 将这些细胞对真实轮廓和错觉轮廓的反应进行比较, 尽管错觉轮廓反应细胞对移动光棒和错觉轮廓光棒的方位/方向调制曲线十分相似, 但对移动错觉棒和移动光棒的反应模式(潜伏期和反应时程)不同. 对由光栅组成的错觉轮廓而言, 细胞的反应大小与组成光栅的相位无关, 并且细胞对组成错觉轮廓光栅的最优空间频率比对普通移动光栅的最优空间频率要高得多, 说明细胞确实是对轮廓本身反应, 而不是对组成轮廓的光栅的末端反应. 某些速度调制类型的细胞对移动错觉棒反应的最优速度比对移动光棒的最优速度要低得多. 进一步验证了猫视皮层17, 18区部分细胞能对错觉轮廓反应, 并且观察到这些细胞对错觉轮廓和真实轮廓有不同的感受野反应特性, 提示视觉系统对两种刺激图形的检测机制可能存在着差异.