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较早公告: 新材料产业是安徽省确定的战略性新兴产业之一。相对于传统材料来说,新材料在性能、成本以及节能环保方面优势明显。近年来,全省新材料产业发展迅速,初步形成了一批在国内外有较高影响力的产业基地、产业集群。3月28日,安徽省发改委发布《安徽省新材料产业发展规划(2018-2025年)》(以下简称《规划》),向社会公开征求意见。江淮晨报、江淮网记者获悉,未来几年,安徽省将把合肥建设成全省新材料产业策源地和集聚核,打造成重要的全国性创新中心和新材料制造基地。2016年底,全省共有新材料企业600余家,2016
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解析清醒猕猴次级视皮层神经元感受野的空间结构
点击次数:1212 发布时间:2016-02-25
 

2月16日,中国科学院脑科学与智能技术创新中心、中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所蒲慕明研究组在《美国国家科学院院刊》在线发表了题为《清醒猕猴次级视皮层神经元感受野的空间结构》的科研论文。该研究结合电生理记录和计算模型相,获得了清醒猕猴V2区不同类型神经元感受野的精细空间结构,此外该研究还通过光学成像揭示了这些神经元在V2皮层区的分布。
  视觉感知依赖于大脑中多个区域对外部视觉图像的处理。要理解视觉信息的加工过程,则需要知道每一级脑区中单个神经细胞的感受野,即单个神经元是如何编码和处理视觉信号的。
  相比于初级视皮层(V1),科研人员对次级视皮层(V2)神经元的感受野结构以及信息处理机制的了解仍然比较少。主要原因在于,皮层区的神经元反应特性更加非线性,而传统方法使用参数化的视觉刺激来研究感受野特性,一次只能测量少数几种特征,不能得到感受野的特性完整描述。为了更加深入和完整地了解V2区神经元对视觉信息的处理机制,蒲慕明实验室建立感受野模型:通过电生理记录V2单个神经元对大量自然图像的反应(图A),并建立V2神经元感受野的数学模型(图B),再使用计算方法获得模型参数。得到的感受野模型还可以用来预测神经元对其它视觉刺激的反应。和传统方法相比,这一方法不需要提前假设神经元对视觉特征的偏好,得到的结果更为客观。
  蒲慕明研究组使用上述方法得到了V2神经元感受野模型,并从中获得了V2感受野的高分辨率空间结构(图C-E),它们可以分为三类:1)和V1细胞感受野类似型(图C);2)细长型(高长宽比,图D);3)复杂结构型(含有多朝向成分,图E)。其中后两种类型是之前未被报道过的,这些V2细胞感受野结构的形成均可以通过V1细胞感受野的整合来解释(图F,G)。这一研究还表明,计算方法在研究视觉皮层感受野特性方面将会很有用。
  此外,由于V2区由三种不同条带(stripes)构成,而这些条带可以通过内源信号成像的方法观察到。与吕海东研究组合作,将光学成像的信息和电生理方法相结合,发现细长型感受野的神经元主要分布于亮带(pale stripes),而有着复杂结构型感受野的细胞则主要集中在窄带(thin stripes)。
  该课题在研究员蒲慕明的指导下,主要由博士生刘璐、佘亮合作完成,其中光学成像实验在研究员吕海东的指导下,主要由陈铭完成。该课题得到了科技部“973”计划和中国科学院战略性先导科技专项的资助。

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