Speaker：王偉，研究員
Time： 2023年11月30日，下午2-3點
Venue：王克楨樓1113
Host：余聰，教授
Abstract
靈長類視覺系統(tǒng)通?？杀幻枋鰹橐粋€從視網(wǎng)膜出發(fā)，由各個不同等級的視覺腦區(qū)組成的復(fù)雜神經(jīng)信息處理系統(tǒng)。初級和次級視皮層（V1和V2）具有較小的時空整合感受野和很高的空間分辨能力,偏好編碼空間方位和局部視覺信息,而從較高級視覺腦區(qū)V4和MT/MST開始，神經(jīng)元均具有較大的感受野和較低的空間分辨能力,適合整合較大視野內(nèi)的視覺信息，從而完成整體復(fù)雜視覺信息處理和感知認知功能。但是如何從簡單空間方位和局部視覺信息，一步步逐級整合抽提進而形成整體視覺物體和整體視覺運動感知的腦機制，以及主觀顏色和物體形狀是如何逐級整合捆綁在一起,在大腦中呈現(xiàn)一個豐富多彩的視覺世界的,這些視覺科學(xué)研究的核心問題，至今仍不很清楚。
通過在獼猴各個不同等級視覺腦區(qū)進行在體電生理單細胞和群體神經(jīng)元記錄,在體內(nèi)源性群體和雙光子單細胞光學(xué)成像記錄,我們發(fā)現(xiàn)獼猴腹側(cè)視覺通路中,具有承上啟下的中級視覺信息處理腦區(qū)V4,也具有如同初級視皮層V1一樣的超高空間分辨率的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元聚集成群,負責(zé)處理局部信息,因而在V4腦區(qū)局部和整體信息可以同時被處理和呈現(xiàn)，揭示了高級視覺腦區(qū)能行使精細視覺的功能。在獼猴負責(zé)運動信息處理的背側(cè)視覺通路，我們發(fā)現(xiàn)無論是真實物理光流運動還是錯覺光流運動，初級視皮層Ｖ１和高級運動中樞ＭＴ區(qū)，主要編碼局部運動信息，而更高級的聯(lián)合運動皮層ＭＳＴ腦區(qū)則主要負責(zé)處理大范圍內(nèi)的整體復(fù)雜運動的感知。相對于真實物理運動，復(fù)雜錯覺運動信息的整合和編碼，反應(yīng)潛伏期大大延遲。另外光波是沒有顏色的電磁波，而顏色是我們大腦對外界物體反射出的不同光譜，進行的主觀標識。我們與北大唐世明實驗室合作，詳細描繪了腹側(cè)視覺通路上的不同腦區(qū)，其編碼外界不同光譜信息的神經(jīng)元集群及其組織結(jié)構(gòu)和空間分布，即詳細描繪了各級腦區(qū)的色調(diào)圖，同時把這些神經(jīng)元反應(yīng)上的色調(diào)圖和人類心理學(xué)測量的顏色認知空間進行了顏色空間分布比對，發(fā)現(xiàn)了高度相似性，這種相似性在高級視覺皮層更加顯著。在臨床基礎(chǔ)研究中，與復(fù)旦大學(xué)五官科醫(yī)院合作，探索了急性青光眼視覺損傷的腦機制，研究發(fā)現(xiàn)，與慢性青光眼造成的周邊視覺損傷不同，急性青光眼主要造成中央視覺損傷，并且損傷的程度對形狀，運動和顏色視覺有明顯差異，形狀處理系統(tǒng)和黃藍視覺通路，受損更明顯。
總之，通過對局部和整體視覺信息感知的研究，我們探索了大腦不同視皮層區(qū)域是如何分工協(xié)作的，研究結(jié)果部分揭示從局部到整體的視知覺整合腦機制。研究結(jié)果和發(fā)現(xiàn)也將為神經(jīng)計算，類腦人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和人工智能信息處理提供重要的理論指導(dǎo)和依據(jù)。
Bio
王偉，現(xiàn)任中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所，中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心高級研究員，中科院大學(xué)特聘教授。1990 - 1998年于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲得理學(xué)碩士和博士學(xué)位。1998-2006年先后在倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London, UCL）眼科所視覺科學(xué)系、曼切斯特理工大學(xué)（University of Manchester Institute of Science and Technology, UMIST）檢眼與神經(jīng)科學(xué)系，以及曼切斯特大學(xué)（University of Manchester, MU）生命科學(xué)院從事博士后和高級博士后研究（Research and Senior Fellow）。2006獲得英國The Wellcome Trust 獨立研究基金支持，并任曼切斯特大學(xué)生命科學(xué)院獨立研究員（The Wellcome Trust Research Fellow），2007年獲得英國皇家科學(xué)協(xié)會（Royal Society）專項基金支持，2008獲得中國科學(xué)院“百人計劃”支持，并在中科院神經(jīng)科學(xué)研究所建立視知覺腦機制實驗室。
2023-11-28