加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【新華網(wǎng)】中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)感知曲線運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞

2016-04-25 新華網(wǎng) 林小春
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語(yǔ)音播報(bào)

  無(wú)論人還是動(dòng)物,在日常生活中都要經(jīng)常做曲線運(yùn)動(dòng),比如開(kāi)車拐彎,在足球賽中迂回包抄,獵豹沿“之”字路線追捕羚羊。中國(guó)研究人員4月21日?qǐng)?bào)告說(shuō),借助獼猴試驗(yàn),他們發(fā)現(xiàn)了大腦感覺(jué)皮層中存在一類神經(jīng)細(xì)胞,可能負(fù)責(zé)感知“曲線自身運(yùn)動(dòng)”。

  這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的顧勇研究組完成,其論文在線發(fā)表在新一期美國(guó)《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。顧勇告訴新華社記者,個(gè)體在環(huán)境中的運(yùn)動(dòng),有簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng),也有繞著身體中軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但更多的是兩者的結(jié)合,即“曲線自身運(yùn)動(dòng)”。我們的內(nèi)耳前庭系統(tǒng)中存在兩個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器,其中耳石器負(fù)責(zé)探測(cè)直線運(yùn)動(dòng),半規(guī)管負(fù)責(zé)探測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但大腦是如何感知曲線運(yùn)動(dòng)的,此前一直是個(gè)謎。

  為此,顧勇研究組讓獼猴坐在一個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上,然后通過(guò)植入獼猴大腦皮層的金屬電極記錄它們?cè)谥本€運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)這3種不同運(yùn)動(dòng)模式下的大腦神經(jīng)細(xì)胞電脈沖活動(dòng)。結(jié)果顯示,獼猴大腦背側(cè)內(nèi)上顳區(qū)、腹側(cè)內(nèi)頂區(qū)和外側(cè)裂后部視覺(jué)區(qū)中約三分之一的神經(jīng)細(xì)胞,同時(shí)接收來(lái)自內(nèi)耳前庭系統(tǒng)發(fā)出的直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)信號(hào),但這些細(xì)胞的電活動(dòng)在曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的發(fā)放最強(qiáng)烈,表明它們很可能負(fù)責(zé)感知曲線運(yùn)動(dòng)這一物理特性。

  結(jié)果還顯示,這些“曲線運(yùn)動(dòng)感知”神經(jīng)細(xì)胞在上述3個(gè)大腦感覺(jué)皮層區(qū)域中的物理化學(xué)性質(zhì)相似,表明“曲線運(yùn)動(dòng)感知”神經(jīng)細(xì)胞在大腦中是廣泛分布的。

  研究人員表示,由于獼猴大腦與人腦較為接近,這些神經(jīng)機(jī)制可以直接推廣到人腦。有趣的是先前其他科學(xué)家在人身上觀察到的對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)感知的行為,正好可以由顧勇研究組在獼猴大腦中獲得的神經(jīng)生理學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)解釋。因此,這些數(shù)據(jù)為進(jìn)一步了解人腦的工作機(jī)理提供了有用的幫助。

  顧勇說(shuō):“我們的發(fā)現(xiàn)表明在大腦感覺(jué)皮層存在一群神經(jīng)細(xì)胞,可以直接感知曲線運(yùn)動(dòng),而不需要到更高級(jí)的聯(lián)合皮層去匯聚直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的信息來(lái)計(jì)算曲線運(yùn)動(dòng),大腦采取這種工作方式的確切原因目前還不得而知,但我們猜想的一種可能是為了減少聯(lián)合皮層的工作量,讓聯(lián)合皮層去做更重要的工作,比如基于價(jià)值的決策等更為復(fù)雜的認(rèn)知行為。”

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