Speaker：王偉，研究員
Time： 2023年11月30日，下午2-3點(diǎn)
Venue：王克楨樓1113
Host：余聰，教授
Abstract
靈長(zhǎng)類視覺系統(tǒng)通?？杀幻枋鰹橐粋€(gè)從視網(wǎng)膜出發(fā)，由各個(gè)不同等級(jí)的視覺腦區(qū)組成的復(fù)雜神經(jīng)信息處理系統(tǒng)。初級(jí)和次級(jí)視皮層（V1和V2）具有較小的時(shí)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(jí)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(rèn)知功能。但是如何從簡(jiǎn)單空間方位和局部視覺信息，一步步逐級(jí)整合抽提進(jìn)而形成整體視覺物體和整體視覺運(yùn)動(dòng)感知的腦機(jī)制，以及主觀顏色和物體形狀是如何逐級(jí)整合捆綁在一起,在大腦中呈現(xiàn)一個(gè)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(gè)不同等級(jí)視覺腦區(qū)進(jìn)行在體電生理單細(xì)胞和群體神經(jīng)元記錄,在體內(nèi)源性群體和雙光子單細(xì)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(jí)視覺信息處理腦區(qū)V4,也具有如同初級(jí)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(fù)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(shí)被處理和呈現(xiàn)，揭示了高級(jí)視覺腦區(qū)能行使精細(xì)視覺的功能。在獼猴負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)信息處理的背側(cè)視覺通路，我們發(fā)現(xiàn)無論是真實(shí)物理光流運(yùn)動(dòng)還是錯(cuò)覺光流運(yùn)動(dòng)，初級(jí)視皮層Ｖ１和高級(jí)運(yùn)動(dòng)中樞ＭＴ區(qū)，主要編碼局部運(yùn)動(dòng)信息，而更高級(jí)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)皮層ＭＳＴ腦區(qū)則主要負(fù)責(zé)處理大范圍內(nèi)的整體復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的感知。相對(duì)于真實(shí)物理運(yùn)動(dòng)，復(fù)雜錯(cuò)覺運(yùn)動(dòng)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(duì)外界物體反射出的不同光譜，進(jìn)行的主觀標(biāo)識(shí)。我們與北大唐世明實(shí)驗(yàn)室合作，詳細(xì)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(xì)描繪了各級(jí)腦區(qū)的色調(diào)圖，同時(shí)把這些神經(jīng)元反應(yīng)上的色調(diào)圖和人類心理學(xué)測(cè)量的顏色認(rèn)知空間進(jìn)行了顏色空間分布比對(duì)，發(fā)現(xiàn)了高度相似性，這種相似性在高級(jí)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(jī)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(duì)形狀，運(yùn)動(dòng)和顏色視覺有明顯差異，形狀處理系統(tǒng)和黃藍(lán)視覺通路，受損更明顯。
總之，通過對(duì)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(jī)制。研究結(jié)果和發(fā)現(xiàn)也將為神經(jīng)計(jì)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(guó)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(jí)研究員，中科院大學(xué)特聘教授。1990 - 1998年于中國(guó)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(jí)博士后研究（Research and Senior Fellow）。2006獲得英國(guó)The Wellcome Trust 獨(dú)立研究基金支持，并任曼切斯特大學(xué)生命科學(xué)院獨(dú)立研究員（The Wellcome Trust Research Fellow），2007年獲得英國(guó)皇家科學(xué)協(xié)會(huì)（Royal Society）專項(xiàng)基金支持，2008獲得中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”支持，并在中科院神經(jīng)科學(xué)研究所建立視知覺腦機(jī)制實(shí)驗(yàn)室。
2023-11-28