本报讯(通讯员赵如江 记者汪敏华)在一片翠绿的草地上，一只青蛙纵身一跃，扑入眼帘——生活中常见的这一幕是否引起过你的好奇：青蛙和草坪，都是翠绿色，人是怎么发现青蛙的？我国科学家研究发现，能在草丛中“捕捉”到青蛙的是一种存在于人脑初级视皮层中的球状功能结构，它能从千变万化的图像背景中迅速地辨认出要探寻的目标。国际神经科学领域顶级刊物《神经元》日前发表了中国科学家的这一最新研究成果。

发现视觉皮层新功能结构的是中科院上海生命科学研究院神经科学研究所李朝义院士及其学生姚海姗。研究发现，每个视神经细胞只能看到物体的一个点，科学家把视神经细胞的这个视野称之为“感受野”，它们排列成柱状结构，与大脑表面垂直。这些功能柱贯穿大脑皮层的6个层次，同一个功能柱内所有的神经细胞都感受相同的图像特征。但传统的功能柱研究只能解释大脑处理“感受野”小范围内简单图像特征的机理，不能阐释视觉系统如何处理大范围复杂图像信息。李朝义领衔的课题组独辟蹊径，历经10年研究，发现在视觉神经“感受野”外，还存在着一个大范围的“整合野”，它与“感受野”相互作用，不仅能检测出背景图像的特征，还能检测出目标物与背景的特征差别。当“感受野”内的图形与它周围“整合野”内的图形存在任何静态的(图形、颜色)或动态的(运动速度、方向)特征差别时，“整合野”就会迅速检测出来并及时反馈至人脑中。“这就是青蛙和草坪虽然同为绿色，但青蛙跃起时，人眼却能发现的缘故。”李朝义解释道。

李朝义及其学生姚海姗的研究成果已在猫的视皮层实验中得到验证。他们用一种特殊的微电极记录了猫的几百个神经细胞，详细地描绘了这些细胞的大范围整合特性以及它们对相同图形和不同图形的反应，发现“整合野”这种新的脑功能结构是许许多多直径约300微米的小球，分散地镶嵌在已知的垂直功能柱中。这是在简单特征功能柱基础上所形成的第二级功能结构，能处理各种更复杂的图像信息。视觉系统可能正是通过这种神经机制，以有限的信息量把目标物从各式各样的复杂背景图像中分离出来。《神经元》编辑部的评价指出，新发现的球状结构是一种非同寻常的、全新的脑功能结构，对了解脑处理复杂图像信息的神经机制具有十分重要的意义。

单位：解放日报社

刊登：《解放日报》2002年8月5日