皮层腹侧沟区在多感觉朝向判别中的功能性特化作用(陈爱华)

  皮层顶内沟腹侧沟区(ventral intraparietal, VIP)是一个多模态感觉区,对光流和前庭信息都有方向选择性,很可能在多感觉整合的自身运动中起着非常重要的作用,但是尚未得到证实。为此,我们结合电生理、行为心理学、神经信息学等方法,对猕猴进行多感觉朝向判别任务的训练(Figure 1),并在猕猴执行朝向判别任务的同时,对VIP的神经元活动进行记录。实验发现大部分的VIP神经元在朝向判别任务中显示出对视觉和前庭刺激偏好的一致性,并且这些细胞在多感觉刺激的朝向判别任务下的行为敏感性(即神经元阈值)显著低于单条件刺激下的神经元阈值(Figure 2)。进一步将VIP的神经元活动和朝向判别行为做概率相关分析,即选择概率(choice probability,CP),发现VIP的选择概率与神经元对朝向判别的敏感性成反比,即阈值越低(方向鉴别能力越高)的神经元,其在朝向判别任务下的选择概率越高(Figure 3)。并且,VIP在视觉前庭联合刺激下的选择概率(CP)远高于其他皮层区域,如内上颞区(medial superior temporal area, MSTd),提示VIP的神经元活动与多感觉朝向知觉高度相关。对VIP中同时记录得到的神经元与神经元之间的相关性作进一步分析,发现VIP中神经元之间的噪声相关性(noise correlation)显著高于MSTd区,这部分地解释了VIP中选择概率高的一个可能性。(J Neurosci 2013;33(8) :3567-3581)