撰稿 | 杨琳 北京师范大学博士生

排版 | AiBrain 编辑团队

人类主要通过眼跳对外部世界进行视觉探索。视觉探索过程需要记忆的参与，但我们对记忆相关脑区（例如内侧颞叶等）的神经元活动与眼跳的关系却知之甚少。

来自多伦多大学的Taufik Avaliante博士及其团队探究了眼跳以及视觉刺激呈现对颞叶神经元活动的调控作用。作者发现了内侧颞叶（mesial temporal lobe，MTL）大多数神经元的发放在眼跳前及眼跳过程中受到抑制，且这部分神经元多为宽波发放神经元（Broad-spiking neuron）。而部分窄波神经元表现为发放频率增强，且眼跳对神经元发放的调节作用具有方向选择性。

据此，作者提出了记忆相关脑区接收伴随发放信号的神经环路。相关研究成果于近期发表于Current Biology（IF=10.9）。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982222009277?via%3Dihub

本研究在癫痫病人完成视觉搜索任务的过程中同时进行单细胞胞外记录（部分癫痫病人由于治疗需求，会在部分脑区植入电极以帮助医生判断病灶位置），并分析单细胞活动与眼跳的相关关系。实验过程中，被试需要在自然场景的图片中搜索小兔子，要求在图片呈现时间内（4s）尽可能多地找到图片中的小兔子并报告图中小兔子数量（下图）。

对单细胞发放的分析发现，大部分神经元的活动不受眼跳调节（下图B Unmodulated，比例见图D），小部分神经元活动与眼跳相关。而绝大多数受眼跳调节的神经元中，眼跳的调节作用表现为抑制神经元发放，在极少数神经元中（4/35），眼跳使神经元发放增强。

此外，还有少部分神经元活动受视觉刺激调节（图C）。受眼跳调节的神经元和受视觉刺激调节的神经元之间并无重叠（图E）。

进一步分析发现眼跳调节作用具有方向选择性。大多数神经元伴随某一方向眼跳出现发放减弱，而反方向眼跳则不影响神经元活动（下图C）。且大多数受眼跳抑制的神经元为宽波神经元，而发放率在眼跳前后升高的神经元多为窄波神经元（下图E）。

综上， MTL神经元发放受眼跳调节，且这种调节作用开始于眼跳起始前（上图D），说明MTL接收眼跳伴随发放信号（corollary discharge，CD）。眼跳伴随发放信号指的是眼跳指令发出后，伴随产生的眼跳指令副本（a copy of the motor command）,包含眼跳幅度和方向等信息。一般认为CD信号产生于上丘（superior colliculus，SC）。

下图中标注了两条已被证明的传导通路（红色和蓝色箭头），而其中并不包含MTL，因此作者首次提出了记忆相关脑区接收伴随发放信号的另一条通路（绿色箭头），即上丘（SC）——丘脑连结核（NRe）——海马。