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麻省理工学院: 电脑游戏透露视网膜神经细胞信息
麻省理工学院: 电脑游戏透露视网膜神经细胞信息
作者:段歆涔 | 2014/5/16 13:53:01 | 浏览:2390 | 评论:0

麻省理工学院: 电脑游戏透露视网膜神经细胞信息

  研究者几十年前就了解到,眼睛除了可以探测到光之外,还能做更多其他的事情。在将信息传送到大脑前,视网膜内的神经元细胞还能处理基本的情景信息,但究竟是以什么样的方式处理信息至今仍是一个谜。

  EyeWire是一个在线的神经细胞绘图游戏,由美国麻省理工学院神经学家H. Sebastian Seung领导的团队于2012年12月份发起。该游戏的志愿者在老鼠视网膜中用不同颜色勾勒出细胞轮廓。截至5月初,总计有12万名志愿者加入到游戏中来,共绘制出230万个细胞单元。这一数字听上去很多,但只是视网膜细胞总数的2%。

  不过,2%的绘制量也足以揭示眼睛的一些新特征。研究团队发现了两种视网膜细胞,它们都具有前所未有的分辨力。第一种是无长突细胞(SAC),该类细胞呈扁平的盘子状分布,与进入视网膜的光线相垂直。第二种被称为双极细胞(BP),比SAC更小但分布更密集。BP有两大种类,第一种对光的反应慢于第二种——延迟时间约为50毫秒。科学家认为SAC和BP与方向感有关,但目前还不清楚它们的具体作用。

  Seung认为,SAC和BP之间形成了一种延迟循环。受BP的排布方式影响,运动物体的光线在映射到SAC上时只能激活SAC一个方向的感应。最关键的一点是:BP并不是像科学家原本认为的那样杂乱无章地与SAC连接在一起。相反,反应较快的BP分布在SAC的外缘,而反应较慢的BP则位于SAC的中央位置。

  只有当运动物体的光线直接映射到SAC的中心位置时,中心部分反应较慢的BP才能够与外缘部分反应较快的BP形成同步。反过来,当光线映射到SAC的外缘部分时,两种BP无法形成同步。尽管还未通过实验方法证明这一点,但这一种机制有助于解释视网膜中的神经元是如何在传送信息给大脑前就探测出物体的运动方向的,该团队将该发现在线发表于近日的《自然》杂志。

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