科学家测量神经元对初级视觉皮层中不同亮度表面的反应

如果你问一个天真的主体是什么让一个场景变得明亮，你可能会被告知，这是来自天空等大表面的光强度。但是，如果你问一个神经科学家，你会得到一个复杂的答案。皮质神经元具有称为接受场的专用过滤器，这些过滤器被认为被小刺激特征激活，但被表面抑制。因此，神经科学告诉我们，表面感知来自对表面边界的神经元反应，而不是表面内部。

换句话说，覆盖大部分视觉场景的大而均匀的天空之所以显得明亮，是因为它与陆地或水的边界具有很高的亮度对比度，而不是因为它的表面非常明亮。正如你可能猜到的那样，一些神经科学家开始挑战这种解释，而我们问题的最佳答案是我们不知道。我们不知道我们如何感知包括天空在内的大表面，也不知道如何区分光明的一天和黑暗的一天。

在一篇将发表在《细胞报告》上的新论文中，科学家们通过测量神经元对初级视觉皮层中不同亮度表面的反应来解决这一长期存在的问题。初级视觉皮层有两种类型的神经元，它们发出光刺激(亮通神经元)或暗刺激(浅色关断神经元)的信号。

科学家现在证明，小的明亮刺激只激活了代表视觉空间中同一点的皮质神经元的一半，即ON神经元。然而，大的明亮表面激活ON和OFF神经元类型，并且组合的ON + OFF皮质响应随着表面亮度和表面尺寸的增加而增加。

他们还表明，亮度和尺寸之间的这种相互作用已经存在于自然界中，并且随着自然场景变得更亮，光表面也会变得更大。因此，与目前的观点相反，新发现表明，明亮表面的内部和边缘都驱动强烈的皮质反应，当场景从初级视觉皮层产生最强的神经元群体反应时，它们看起来最亮。

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