《第四視皮層的功能結構和選擇性注意的認知神經機制》是依託浙江大學，由Anna Wang Roe擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：第四視皮層的功能結構和選擇性注意的認知神經機制
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：Anna Wang Roe
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
靈長類的第四視皮層(V4)是進行物體識別與實現視覺注意的一個關鍵視皮層。不同於現有的V4 功能理論,我們發現V4皮層同時具有分別處理面特徵（顏色和亮度）和輪廓特徵（朝向）的功能亞區。中心視野(中央凹代表區) 在靈長動物的視知覺形成中起了關鍵的作用, 有著和周邊視野不同的反應特性.本研究將研究V4的超級功能柱,特別中心視野區域的功能結構.同時,我們也會研究空間注意和特徵注意對V4功能結構的影響. 我們認為空間注意將無差別的提高V4整體活動,而特徵注意將選擇性的提高特異處理與被注意特徵相同特徵的腦區之間的相關性. 而不同的注意類型將有選擇性的影響不同的功能結構. 我們將結合使用光學成像和電生理技術在進行物體辨別與注意任務的清醒猴上開展此兩類注意在V4神經機制研究。本研究將不僅能揭示視知覺感與注意的相關神經機制，同時也將為一些常見的疾病如視網膜黃斑變性與注意缺陷疾病的提供治療新方法的理論依據。
結題摘要
獼猴V4視皮層是腹側視覺傳輸通路的中間層。在視覺注意與視覺物體認知功能中起了重要的功能。在V4視皮層的神經元對於空間朝向、空間頻率和顏色等基本特徵以及一些視覺複雜特徵如弧度、顏色穩定性、圖形-背景反應都具有不同的代表區。我們使用光成像和電生理的方法研究曲率和顏色在V4的代表區。基於我們研究的結果，提出假說：V4的超柱代表更高級的曲率選擇性，或更高級的顏色不變性，這些特性的代表區在V4系統和重複地出現。而且，V4視皮層神經元受到空間注意與特徵注意的調控。我們在執行注意調控的顏色變換檢測任務的猴子的V4區域中進行基於腦血容量（CBV）的光學成像來研究確定注意調節的皮層功能柱的空間分布。我們發現注意提高了血流動力學反應的全局信號，但不影響刺激特異性功能柱區域的活動。證明了全局信號參與空間注意的神經處理機制。在V4中可能會以不同的方式來介導空間注意和特徵注意，一種是通過回響幅度的調製，另一種是通過域特定的回響相關性調製。這也表明，不同的注意模式通過招募V4中不同的功能柱區域網路來介導其效果。同時，在神經機制研究基礎上，由於傳統的腦皮層刺激方法通常會激活數毫米的組織，無法靶向特定的皮層功能柱。因此，我們開發了電、光遺傳和近紅外雷射三種新的靶向聚焦的功能特異的新激活方法來取代傳統的皮層刺激方法。我們已使用該三種方法進行神經調節來調控注意。結合新的近紅外雷射刺激與超高場磁共振系統，我們快速的繪製了皮層激活的神經網路。提出新的全腦神經網路繪製工具。本研究將不僅能揭示了視知覺感與注意的相關神經機制，同時也將為一些常見的疾病如視網膜黃斑變性與注意缺陷疾病的提供治療新的理論依據，為治療腦疾病提供新的神經調控工具。
