2020年11月12日

新型神经元群体确定可控制3-D空间中双眼的运动

阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员发现了一个以前从未描述过的神经元群体,它们在三维空间中观察时可以帮助控制我们的眼睛。

在正常观看期间,我们每分钟将眼睛对准三维空间中的对象之间多次。每次更改时,左眼和右眼通常会沿相同方向旋转,但大多数情况下会旋转不同的角度。这些不平等的运动被称为析取扫视。

析取扫视不同于其他两个 :一种称为共轭扫视,眼睛在其中一致地旋转;另一种称为对称会聚眼动,其中眼睛在相同但相反的方向上旋转。分离扫视的潜在机制尚不清楚。

几种眼动模型预测存在着称为扫视融合爆发神经元或SVBN的神经元群体,这些神经元仅在分离扫视期间会产生活动爆发,而在其他两种类型的眼动过程中不会激发。

由朱莉·奎纳特(Julie Quinet)博士领导的UAB研究人员在靠近动眼神经核的中脑区域(称为中央中脑网状结构或cMRF)中寻找这些推定的神经元。最近的解剖学研究表明,cMRF可能包含参与分离性扫视神经控制的运动前神经元。

Quinet及其同事使用受过训练的恒河猴的大脑记录,在cMRF中发现并记录了18种SVBN。 “据我们所知,” UAB眼科学和视觉科学系的研究员V Quinet说,“以前的记录研究中没有报道过此类细胞。”

这种新颖的SVBN种群显示出模型预测的三个独特特征:1)动物进行分离性扫视时放电的神经元; 2)在统一的眼动运动(称为共轭扫视)以及在眼动期间,当眼睛沿相同但相反的方向旋转时,神经元保持沉默,这称为对称发散眼 和; 3)神经元的爆发不考虑分离扫视的方向(向右或向左)。此外,分离扫视期间的尖峰爆发与发散速度高度相关,发散速度是指眼睛彼此相对或分离的速度。

有趣的是,记录的细胞中有一半增加了融合解离扫视的发射率,而一半则提高了发散分离扫视的发射率。

Quinet及其同事说,对可能向SVBN提供输入的大脑区域分离性扫视的进一步研究可以帮助解释和推进解决斜视的解决方案,斜视是一种在注视对象时眼睛无法正确对准的情况。

Quinet说,这项研究以及先前在UAB以及UAB的其他研究的结果表明,SVBN可能在三合会反应的所有组成部分中发挥作用,例如晶状体调节,瞳孔收缩和散光。

与Quinet的共同作者,“快速双眼眼球运动的神经控制:扫视融合爆发” ,”发表在 美国国家科学院院刊分别是UAB眼科学和视觉科学系的Kevin Schultz和Paul D. Gamlin;和密西西比大学杰克逊密西西比大学医学中心神经生物学和解剖科学系的Paul J. May。


进一步探索

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更多信息: Julie Quinet等人,快速双眼眼球运动的神经控制:扫视融合爆发神经元, 美国国家科学院院刊 (2020)。 DOI:10.1073 / pnas.2015318117
引文: 新型神经元群体确定了可控制3-D空间中双眼眼睛运动的物体(2020年11月12日) 2021年1月4日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-11-population-neurons-binocular-eye-movements.html
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