Nature:新研究发现眼睛自带“CPU"
生物谷 · 2016/01/13
来自德国的科学家发现眼睛的图像处理过程比人们预想的要更加复杂,相关研究结果发表在国际学术期刊Nature上。


来自德国的科学家发现眼睛的图像处理过程比人们预想的要更加复杂,他们对从眼睛到脑的信息传递通道进行了研究,不仅发现了许多新的细胞类型,还发现视网膜大约具有40种不同的通道向脑部进行信息传递,几乎是科学家们之前预测数目的两倍。相关研究结果发表在国际学术期刊Nature上。

上世纪六十年代左右就有科学家提出眼睛不仅能够成像,甚至可以在将图像信号传递到脑部之前进行图像处理,眼睛并不是像照相机一样只进行简单的成像,也不会不进行任何过滤就把信号传递给脑,眼睛可能自身就会从看到的图像里提取一些重要信息。

蒂宾根大学的神经生物学家们对上述假设进行了科学研究,想要进一步发现视网膜究竟会把什么样的信息传递给大脑。因此他们对超过11,000个小鼠视网膜细胞进行了研究。

研究人员利用一种电穿孔方法结合染色技术,在显微镜下实时观测每个视网膜神经节细胞的工作过程,通过数据分析研究人员发现不同神经节细胞响应不同的图像信号,随后再通过不同的通道将图像信息传送给大脑,不同的传递通道专门负责对图像对比度,颜色,方向和移动,边缘等信息。大脑在接收这些信息之后再进行进一步处理形成图像让我们看到这个世界。

基于不同功能,研究人员在视网膜上发现了大约40种神经节细胞,这些细胞可能代表了不同的信息传递通道。这一数目远超过了之前研究预测的最多20种通道类型。研究人员也指出,小鼠模型的研究结果并不能直接适用于人类,但所有哺乳动物的视网膜都大同小异,人类视网膜可能也存在类似情况。

这项研究发现这些不同的信息传递通道表明视网膜并不是简单地将接收的光信号转变为神经信号,它也会通过一些基本方式对信号进行简单解析。这帮助科学家们在深入理解大脑如何处理图像信息方面又迈近了一步,同时也为人类眼部疾病的治疗提供了新的理论基础。

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