北师大最新关于视觉-眼动的PNAS文章

　　2016年10月23日讯 来自北京师范大学，认知神经科学与学习国家重点实验室，徐州医学院等处的研究人员结合电生理和局部脑区失活技术，第一次通过多角度的实验证据，揭示顶内沟外侧壁（Lateral Intraparietal area, LIP）的不同亚区分别更着重参与视觉或视觉-眼动转换过程。

　　这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上，文章的通讯作者是北京师范大学张鸣沙教授与徐州医学院刘玉（Liu Yu，音译）。张鸣沙教授致力于研究认知功能的神经机制。通过使用视觉、眼动和手动系统作为行为模型，研究认知功能如何对行为（如视觉感知、眼睛运动和手部运动）和神经活动产生影响。

　　大脑由不同的功能分区组成，但对脑区的具体功能划分总是存在争议。例如，LIP一直以来被认为在视觉-眼动转换过程中具有重要作用，但其功能主要是与视觉相关还是运动相关尚无定论。LIP在视觉注意（attention）和眼动意向（intention）中的作用均有大量的实验数据支持，两种观点之间的争论也一直没有得到解决。

　　然而，形态学和解剖连接的研究提示LIP可以分为两个亚区，背侧亚区（LIPd）和腹侧亚区（LIPv）。相较于LIPd，LIPv与眼动中心--前额叶眼动区（frontal eye filed, FEF）和上丘（Superior colliculus）的深部区域，有着更为紧密的连接。这种结构上的不同提示LIP的两个亚区可能具有不同的功能。

　　在这篇文章中，研究人员利用电生理记录和局部脑区失活等方法，对LIPd和LIPv的功能进行了对比研究。他们采用间隔眼动任务（gap saccade task），可以将在记忆指导的眼动任务（memory guided saccade task）的记忆期具有持续性电活动（persistent activity）的神经元分为视觉相关（vision-related）和视觉-眼动相关（vision-saccade-related）两类。

　　随着记录深度的增加，即由LIPd到LIPv，视觉-眼动相关神经元的比例逐渐增加。同时，局部场电位（LFP）也由视觉相关逐渐转变为与视觉-眼动相关。通过对LIPd和LIPv分别注射GABAa激动剂muscimol进行可逆失活，发现只有LIPv的失活会显著影响眼动反应时间--特快快速眼动（express saccade）的发生比例显著下降。

　　这些实验结果从多角度相互印证，提示LIPd更多参与视觉相关过程，而LIPv更多参与眼动相关过程。研究结果表明，长期以来关于LIP功能与视觉还是运动更为相关的争论，可能是由于没有对LIP的亚区功能进行进一步区分所导致的。