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我国科学家发现人类视觉清晰而稳定的奥秘

2008-04-06
人类视觉,视觉机器人
我国科学家发现人类视觉清晰而稳定的奥秘

  新华网北京4月6日电 大脑有很多神奇的奥秘,它如何使人眼看到的外部世界始终是清晰而稳定的,就一直是个未解之谜。我国科学家的一项最新研究发现了“眼睛扫视抑制的脑内神经回路”,将有望解开这个谜团。这项研究成果发表在4月6日出版的《自然—神经科学》网络版上。

  在日常生活中,人和许多动物的眼球会频繁转动,以搜寻、注视、跟踪感兴趣的目标。通常人眼以500度每秒以上的速度,将视线从视野中一点飞转到另外一点。“从物理学上讲,眼球快速转动时,所看物体的像飞快扫过视网膜表面,外界世界看起来应该是模糊一片。但是,我们并没有看到世界在摇曳不定,物体仍然清晰可辨。显然,人脑巧妙地处理了这样一对视觉上的物理学和生物学矛盾,但其中的脑机制却一直不为人知。”中国科学院生物物理研究所研究员王书荣说。

  王书荣研究员和博士研究生杨艳、曹鹏、杨杨以家鸽视觉系统为研究对象,发现了实现“眼睛扫视抑制的脑内神经回路”。由于家鸽的视觉通路构成基本与人和其他哺乳动物类似,也有与之相当的视觉认知能力,专家认为这项发现具有普遍意义,能够用于解释人脑如何控制视觉系统,使人眼在快速跳动时,看到的外部世界始终是清晰和稳定的。

  据介绍,王书荣课题组在家鸽的5个脑区里记录到300多个神经元,分析了它们在扫视期间及其前后的放电频率变化和时间进程,发现脑干网状结构的中缝核复合体在给眼外肌发出扫视信号的同时,也将其“拷贝”或“伴随放电”信号发给视动震颤核团,并由此通过视觉丘脑上传至大脑视觉中枢,使扫视期间的视觉信号受到抑制,因此使扫视产生的模糊图像“视而不见”,等扫视结束后又增强视觉神经元的兴奋性。

  有关专家认为,这项研究不仅对揭示脑的奥秘很重要,也可能会对视觉机器人的眼睛运动设计有所启发。(记者李斌、吴晶晶)

本栏目主要介绍人类的故事,包括人类的进化、人类的起源、人类学、人类研究、人类基因发现、我国科学家发现人类视觉清晰而稳定的奥秘等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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