地图制作需要敏锐的眼光、数学的精确度和敏锐的审美感，是艺术和科学的独特应用。尽管规模可能不同，但研究视觉的神经科学家就像大脑的制图师一样。调查和绘制我们的大脑如何表示和理解我们在世界上看到的东西。视觉皮层是负责视觉处理的专门区域，包含复杂的神经回路，可评估来自我们眼睛的信息，并优先响应颜色、边缘、运动和视觉空间中的位置等视觉特征。尽管这些信息非常复杂，但我们的大脑在有效地将神经元组织在一起方面做得非常出色，帮助我们更好地理解我们的视觉景观。
视觉皮层采用的一个主要组织特性称为视网膜映射，其中的神经元以有序的方式排列，以保留来自视网膜(眼睛的光感应部分)的空间信息。就像墨卡托投影之于制图一样，视觉皮层中的视网膜映射被认为遵循一种广泛采用且特征明确的模式。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而简单的映射方法。你所看到的就是你得到的;视觉空间中激活部分视网膜的物体会以相同的模式点亮大脑中的神经元。
尽管在多个物种中有丰富的证据支持这种类型的线性映射，但在先前的研究中仍存在一些暗示和其他安排的可能性的小提示和差异。问题仍然存在，大脑中是否存在其他空间映射方法?
为了阐明这个问题并挑战流行的理论，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。该团队最近发表在Neuron 上，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。他们令人惊讶的洞察力加深了我们对视觉空间神经表征的理解，并强调了视觉皮层中精确视网膜映射的重要性。
Madineh Sedigh-Sarvestani 博士是 MPFI 的博士后研究员，也是该出版物的第一作者，他加入了 Fitzpatrick 实验室，有兴趣了解经过充分研究的 V1 之外的视觉区域的组织、功能和行为联系。她的研究始于 V1 的近亲 V2，这是一个在灵长类动物中得到广泛研究的视觉区域，但在适合最近在小鼠身上开发的遗传工具的动物中研究较少。树鼩完全符合这一标准，因为它是灵长类动物的近亲，并且具有非常适合成像的光滑大脑。利用高分辨率钙成像，Sedigh-Sarvestani 希望找到一张与 V1 的黄金标准非常相似的视觉空间图。
向树鼩展示视觉刺激，视觉刺激在视野内位置不同，该团队绘制了 V2 中相应的神经元，这些神经元响应视觉刺激在空间中的位置而点亮。他们在 V2 中发现了两张截然不同的地图。一个物体的高度图，它是多高或多低，紧随其后的是 V1 中的平滑线性图，但绘制方位角、其中心左侧或右侧的水平位置，显示出截然不同的正弦曲线或振荡模式。但是为什么 V1 中存在简单的空间图而 V2 中存在更复杂的空间图，区域形状的差异会起作用吗?为了回答这个问题，MPFI 研究人员转向计算机建模来重建大脑中发现的条件，目标是生成优化视野覆盖范围的空间图。通过仅改变形状，算法发现方形 V1 区域的最佳空间图遵循平滑的线性排列，但对于细长的 V2，出现了正弦图，证实了先前的结果。为巩固这一想法，由实验室组织学协调员 Nicole Shultz 领导的 MPFI 团队使用彩色染料追踪从 V1 到 V2 区域的连接，发现来自 V1 的神经元投影与 V2 中的正弦图完美对齐。
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