虽然有些事情可能“黑白一样简单”，但大脑中的回路却不是，这让你有可能分辨黑白。落在视网膜上的明暗图案为我们周围的世界提供了大量信息，但科学家们仍然不知道视觉皮层中的神经回路是如何编码这些信息的，大脑皮层的一部分在建立负责视觉的神经表征中起着关键作用。然而，随着视觉皮层中大多数神经元对光和暗的选择性做出反应的发现，事情变得更加清晰。它们将这些信息与其他刺激特征的选择性相结合，实现视觉场景的详细表示。
长期以来，科学家们已经知道，视网膜中向大脑中、高级中枢提供信息的神经元会选择性地对明亮和黑暗的刺激做出反应。对光刺激有选择性反应的“开”细胞和对暗刺激有选择性反应的“关”细胞形成了一个独立的平行通道，将信息传递给视觉皮层的回路。然而，这就是画面变得模糊的地方。基于用电极记录单个皮层神经元的反应，似乎一旦ON和OFF通道进入皮层，它们就会收敛到单个神经元上，这是产生新的皮层反应特征所必需的收敛：方向选择性的边缘。皮层处理的进一步阶段被认为会导致越来越多的ON和OFF信号混合，因此单个神经元对黑暗和明亮刺激的反应是相似的。这些结果提出了一个显而易见的问题：如果单个皮层神经元对黑暗和光明的反应是模糊的，那么大脑如何让我们感知到这些差异呢？
佛罗里达州马克斯普朗克神经科学研究所大卫菲茨帕特里克实验室的戈登史密斯和大卫惠特尼认为是时候再次讨论这个问题了。他们首次使用新的成像技术，同时可视化了活体大脑中数百个神经元的活动，从而量化了雪貂视觉皮层神经元对光和暗刺激的反应。
对研究小组来说，第一个惊喜发生在他们观察大脑皮层对均匀的黑暗或明亮刺激的反应时。虽然在以前的研究中没有观察到对均匀亮度变化的反应，但史密斯等人不仅可以可视化对这些刺激做出反应的神经元，还可以发现优先对暗刺激和光刺激做出反应的神经元斑块。更令人惊讶的是，他们发现选择性地对边缘方向或刺激运动方向做出反应的皮层神经元也优先对黑暗和明亮的刺激做出反应。简而言之，佛罗里达科学家马克斯普朗克发现，关于黑暗和光明的信息仍然存在于视觉皮层大多数神经元的反应中。
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