初级视皮层神经元对自然图像特征编码的锋电位和局部场电位分析

越来越多的实验结论支持初级视皮层神经元对自然图像刺激和简单刺激的响应编码存在着显著差别。同时，现有研究表明，LFP（局部场电位）包含有与Spike(锋电位)相关但又不完全相同的神经元响应信息。初级视皮层神经元对自然图像特征的神经编码机制仍然是视觉神经科学急待解决的问题。本项目拟以微电极胞外记录技术（单通道和64通道）为基本实验手段，以麻醉猫为动物模型，以自然拍摄的电影片断为主要刺激材料，同时记录Spike和LFP，将Spike和LFP谱分析和稀疏分解等其它信号分析方法相结合，深入研究初级视皮层神经元对自然图像的对比度、高阶统计特征及轮廓特征的Spike和LFP信息响应机制，揭示初级视皮层神经元对自然图像特征的编码机制，其研究成果还将为图像处理方法提供更多的生物视觉电生理证据和新的研究思路。

初级视皮层神经元对自然图像特征的神经编码机制是视觉神经科学研究的热点问题。本项目以电生理和视觉认知实验研究为手段，深入研究了初级视皮层神经元对自然图像处理的神经机制。在该项目的资助下，已在国内外重要刊物上发表论文11 篇，其中SCI 检索期刊论文5 篇，EI检索会议论文5 篇，另外还投出3 篇期刊论文正在审稿中，完成了预期目标。.项目主要研究成果包括：.（1）我们仔细研究了猫V1区细胞的感受野和感受野外区与刺激对比度关系，实验发现，猫V1区细胞的感受野和感受野外区均随着刺激对比度的降低而增大，但感受野增长得更快；同时，外周抑制强度亦会随着刺激对比度的降低而减弱，这两个过程是完全不相关的。这些研究结果发表在Cerebral Cortex上。.（2）我们研究了快速眼跳时视觉信息处理的神经机制，发现主动快速眼跳期间，大脑也能处理视觉信息。大脑主要处理和加工下一目标附近的视觉信息，这种信息处理具有非对称性，即眼跳快速扫过的路径上的视觉信息加工和处理较多。被动眼跳时，即使很低速度，大脑也不能处理视觉信息。这些研究结果发表在PLOSONE上。.（3）我们研究了周边抑制和双眼抑制的相互关系，发现周边抑制和双眼抑制的内在机制并不是相互独立的，而是存在着交互作用。这些研究结果发表在PLOSONE上。.（4）我们研究了快速目标分类时的注意野形状、大小，及从背景中提取复杂目标的处理时间及处理特点，发现人类在没有眼动的情况下，也能在很大注视野范围内快速分类自然场景。这些研究结果发表在PLOSONE上。