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日志

两栖动物的视顶盖,哺乳动物的上丘

热度 214已有 3046 次阅读2014-4-6 10:36 |个人分类:学习工作| 两栖动物, 视顶盖, 哺乳动物, 上丘

青蛙是非常愚蠢的动物。这几乎是不言而喻的。任何人都不愿意花半个小时试图说服一群青蛙不要去池塘,去新的花坛试试游泳,就知道我的意思。但是我们的祖先是两栖动物,我们大脑的部分器官是遗传的,并利用神经结构,演变为我们现在更高级的脑结构和功能。其中,有一个这样的结构被称为青蛙的视顶盖(optic tectum)和哺乳动物的视上丘(superior colliculus)。
上丘处理所谓的定向行为——移动眼睛,头和身体来调整我们的感官刺激。如果我们看到一个运动的物体,我们无法阻止自己的眼睛和扭脖子和身体去看相应的物体。同样的如果我们突然听到一声响声,我们也会不由自主的扭身寻找声音的方向,这种定向反应是青蛙生存的最重要最基本的行为。青蛙看不到静止的物体,但是如果物体有移动,大小和速度变化,青蛙能感知运动的方向和形状变化这些信息。如果移动的对象是小的,它会伸出舌头试图吃掉它。如果是大的,它被认为是一种食肉动物(或即将到来的威胁),青蛙会跳离它。这样的饮食和逃离行为是由视顶盖触发,这是青蛙视觉系统的高级部分。视顶盖代表了两栖类动物的视觉处理的最高水平,但上丘是哺乳动物的视觉层次上相对重要的一部分,它仍然控制着反射定向反应的视觉运动(通过下丘),从而保留与视觉引导的反射功能。当上级的行为涉及眼球运动,这些都是大脑中心发起的,尤其是大脑皮层。然而,这些较高的控制水平不完全分离和并行系统——他们直接将命令发送到上丘,压制自己的反射动作,代之以类似运动的更复杂的感官线索驱动。每一个视觉刺激发生在视网膜上的特定位置,因此映射在视网膜的坐标。所以,上丘的部分工作是信息映射在视网膜的坐标转换:头部相对身体。不管外界刺激是一个突然的动作(在这种情况下,上丘可以执行任务)或更复杂的(需要皮层处理参与)。无论哪种方式,这些坐标变换进行,这就是不同的皮层如V1和额叶,经过处理和计算后,驱动眼睛和头部的运动。

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