我國團隊發現新的靈長類特異神經信息處理機制

視覺信息是如何進入人的意識的？人的意識是如何產生的？靈長類是否有特有的或者區別于嚙齒類動物的神經信息處理機制？

中山大學中山眼科中心30日發布消息稱，該中心教授劉勝團隊首次從單細胞層面完整刻畫 VENs分子、形態、電生理及環路連接的多維特征，發現并闡釋了這一特殊神經元神經信息的處理機制。該研究論文在線刊發于《自然——細胞生物學》(Nature Cell Biology)。

“視而不見”是指物體清晰地落在你的視野，其信息被視網膜處理并傳到大腦視皮層，然而主觀意識卻不能覺察到物體的存在。最經典的病理現象是盲視，病人宣稱完全看不見任何畫面，身體卻能無意識精準判斷物體的位置、運動和方向。

正常完整的視覺不僅要靠眼球捕捉和檢測視野里的物體，經過視網膜對視覺信息的處理，傳到大腦視皮層進行加工，還需要被主觀意識覺察到，其視覺信息處理加工中的異常可能會導致盲視和弱視的產生。

因此，研究靈長類特有的神經信息處理機制，對于理解意識的產生具有重要意義。劉勝解釋，紡錘體神經元(von Economo neurons，VEN)特異性地存在于包括人類在內的具備復雜情緒和高級認知能力物種的特定腦區，VEN的病理性改變常伴隨情感、社會認知和意識功能異常，比如自閉癥、阿爾茨海默病以及額顳葉癡呆等多種神經精神疾病，此類病理改變進而可能引發視覺信息處理異常，表現為類似“視而不見”的視覺忽視或注意捕獲障礙。

科研團隊運用 Patch-seq技術，采集578個神經元多模態數據，繪制靈長類前端島葉紡錘體神經元多維特征圖譜。

研究發現，紡錘體神經元擁有罕見的樹突起源型軸突，特殊結構重塑電信號傳導規律。該神經元極少參與局部環路精細運算，擅長整合多感官信息，依托低頻稀疏放電實現跨腦區長程信號傳遞，支撐靈長類快速直覺決策與情緒應答。

研究還打破過往認知，證實紡錘體神經元分為兩種分子、形態相異亞型，分別對應不同遠程投射環路。該成果揭示全新神經計算范式，為解析人腦高級認知機制提供新思路，也為類腦智能長程通信模塊研發提供生物參考。

該項研究由中山大學中山眼科中心、眼病防治全國重點實驗室為第一單位完成，合作單位為美國貝勒醫學院。