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地图制作需要敏锐的眼光、精确的数学和敏锐的美感，是艺术和科学的独特应用
虽然比例可能不同，但研究视觉的神经科学家就像大脑的制图师，调查和绘制我们大脑如何代表和理解我们在世界上看到的东西
视觉皮层是一个专门负责视觉处理的区域，包含复杂的神经回路，这些神经回路评估来自我们眼睛的信息，并优先对视觉特征做出反应，如颜色、边缘、运动和视觉空间中的位置
尽管这些信息非常复杂，但我们的大脑在高效组织神经元方面做得非常出色，帮助我们更好地理解我们的视觉景观
视觉皮层采用的一种主要组织特性称为视网膜主题映射，其中神经元以有序的方式排列，保留了来自视网膜(眼睛的感光部分)的空间信息
就像墨卡托投影对制图学的作用一样，视觉皮层中的视黄醇主题地图被认为遵循一种被广泛采用且特征鲜明的模式
流行的理论是，像初级视觉皮层(V1)这样的大脑区域遵循一种平滑简单的绘图方法
所见即所得；视觉空间中激活视网膜部分的物体会以相同的模式照亮大脑中的神经元
尽管在多个物种中有丰富的证据支持这种类型的线性制图，但在先前的研究中存在小的暗示和差异，表明了其他安排的可能性
问题仍然存在:大脑中是否存在额外的空间制图方法？ MPFI菲茨帕特里克实验室的研究人员首次发现了视觉皮层次级区域(V2)内的一种新型空间映射，从而阐明了这一问题，并对主流理论提出了挑战
最近发表在《神经元》杂志上，该团队结合了单细胞功能成像、计算建模和连通性研究，揭示了树鼩V2区域的正弦或波状组织
他们惊人的洞察力加深了我们对视觉空间的神经表征的理解，并强调了视觉皮层中精确视网膜主题映射的重要性
马迪纳·塞迪格-萨维斯塔尼博士
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作为MPFI的博士后研究员和该出版物的第一作者，他加入了菲茨帕特里克实验室，对深入研究的V1之外的视觉区域的组织、功能和行为联系感兴趣
她的研究始于V1关系密切的邻居V2，这是一个在灵长类动物中广泛研究过的视觉区域，但在最近开发的小鼠遗传工具中，这种研究较少
树鼩完全符合这一标准，因为它是灵长类动物的近亲，大脑光滑，非常适合成像
利用高分辨率的钙成像，塞迪格-萨维斯塔尼期望找到一张与V1黄金标准非常相似的视觉空间地图
研究小组向树鼩提供了视觉刺激，这些刺激在视野中的位置各不相同，研究小组绘制了V2相应的神经元，这些神经元在视觉刺激在空间中的位置发生反应时会发光
他们在V2发现了两张截然不同的地图
物体的高度图，无论它有多高或多低，都与V1的平滑线性地图紧密相连，但是绘制方位图，即它在中心左右的水平位置，揭示了一种截然不同的正弦或振荡模式
但是为什么简单的空间地图在V1存在，而在V2更复杂；区域形状的差异会起作用吗？为了回答这个问题，MPFI的研究人员求助于计算机建模来重现大脑内部的情况，目的是制作一张优化视野覆盖范围的空间地图
通过仅改变形状，该算法发现正方形V1区域的最佳空间图遵循平滑的线性排列，但是对于细长的V2，出现了证实先前结果的正弦图
MPFI团队在实验室组织协调员妮可·舒尔茨的带领下，用彩色染料追踪了从V1到V2地区的联系，发现V1的神经元投射与V2的正弦图完全一致
特色视频显示了视野和V2之间的正弦变换
它展示了视野中的区域是如何映射到V2的区域上的
颜色对应于视野的方位角(左/右)轴
学分:马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所 “我们的结果表明，大脑中视觉空间的有序组织，不一定必须遵循我们习惯思考的指导原则，”大卫·菲茨帕特里克博士指出
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MPFI首席执行官兼科学总监
“尽管这个组织可能没有我们最初想象的那么简单，但它仍然有着非凡而美丽的秩序
" 除了这个有趣的发现，菲茨帕特里克实验室的研究人员还发现了一个更重要的发现，对视觉神经科学领域有着广泛的影响；神经元对某些视觉特征的偏好与视觉空间的视网膜主题图直接相关
主要被认为是独立的组织原则，MPFI团队通过研究V2神经元对双眼或单眼刺激的反应特性，证明了它们之间的相互联系
他们发现视觉空间的振荡图与功能特征图完全重叠，这说明神经元对视觉特征的敏感性不是一致的，而是可以根据特征在视觉空间中的位置而变化
“这两个原则之间的这种协同作用，对视觉特征及其在空间中的位置的偏好，开始揭示某些动物行为或环境的独特信息，”塞迪格-萨维斯塔尼描述道
“决定最终进入大脑的模式的视觉回路的连线受到我们视觉体验的影响；你看到的和你在哪里看到的
" 未来，塞迪格-萨维斯塔尼计划研究其他视觉特征是否与视觉皮层不同区域的视觉空间映射有关，以及这种组织是否可以追溯到视网膜，并最终追溯到动物的自然环境及其在该环境中的运动；导致对视觉感知更全面的理解
“我们的发现确实迫使我们重新思考视觉空间地图是如何形成的，并认识到视觉皮层中的神经回路可以在视觉空间的不同区域发挥功能，”菲茨帕特里克解释道
“我们的发现开启了一扇大门，让我们以不同的方式思考皮层回路是如何组织的，它们如何促进视觉感知，最终促进行为
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