科学家们测量神经反应在初级视觉皮层表面不同的亮度

每个人都有良好的视觉知道之间的区别一个光明和黑暗的一天。在一个美好的一天,天空形成了一个均匀的蓝色表面能体现30000 cd / m²的光而在一个黑暗的天,云可以减少天空亮度下降到5000 cd / m²或更少。甚至晚上集,天空变暗,能体现不到1 cd / m²在一个明亮的城市。

如果你问一个幼稚的话题是什么让一个场景明亮,你可能会被告知的光强度来自大型表面如天空。然而,如果你问一个神经学家,您将得到一个复杂的答案。皮质神经元有专门的过滤器被称为接受字段被认为是由微小的刺激激活特性但抑制表面。因此,神经科学告诉我们,表面感知来源于神经反应室内表面边界,而不是表面。

换句话说,一个大天空均匀覆盖大部分的视觉场景显得明亮,因为它的边境土地或水有高亮度的对比,而不是因为它的表面是非常光明的。正如你可能猜到了,一些神经科学家开始挑战这个解释,最好的回答我们的问题是,我们不知道。我们不知道我们如何感知大型表面包括天空,不知道如何区分一个美好的一天从一个黑暗的一天。

在一篇新论文将发表在细胞的报道科学家解决这一长期存在的问题,通过测量神经反应表面不同的亮度初级视觉皮层。主视觉皮层有两种类型的神经元信号光刺激(点灯神经元)或黑暗的刺激(神经元点火)。

科学家们现在证明小亮刺激激活只有一半的大脑皮层神经元代表同一点在视觉空间,在神经元。然而,大而明亮的表面激活神经元类型和表外,和结合+皮质反应增加的表面亮度和表面的大小。

他们也证明这个亮度和大小之间的相互作用已经存在于自然,自然场景变得更明亮,光表面也变得更大。对当前的信仰,因此,新的发现表明,明亮的表面被强的内部和边缘皮层反应和场景出现亮时产生最强的初级视觉皮层神经元数量的回应。

初级视觉皮层信号的光明与黑暗刺激了皮质通路。在这项研究中,科学家们证明两种途径产生相似的响应的增量大均匀表面及其与表面反应平均增加亮度。他们表明,在猫的视觉皮层,响应优势打开或关闭通路呈双峰分布,当刺激是小于一个感受野中心但单峰分布时大。

此外,而小亮刺激把相反的反应从开关通路(与镇压活动增加),大而明亮的表面相似的响应的增量。研究人员表明,该size-brightness关系出现因为强烈的照明光的表面性质和大小的增加和表外皮层神经元接收来自丘脑通路。他们的结论是,视觉场景被视为光明当平均响应的增量和皮质通路变得更强大。

所做的工作是Reece Mazade实验室和合作者的若泽•曼努埃尔•阿隆索在纽约州立大学,学院验光。它将于9月27日在网上发表细胞的报道。