侧置眼的树鼩将全景视觉与扩展的眼动库相结合
Lateral-eyed tree shrews combine panoramic vision with an expanded oculomotor repertoire
此前研究的侧置眼哺乳动物注视多围绕头部组织,扫视与头动耦合,因此难以判断侧置眼是否必然限制眼动主导的注视控制。研究在头部固定的树鼩上用实时眼动追踪记录扫视,发现其扫视频繁、多数无可检测的头部运动意图,并能对视觉目标做水平与垂直方向的诱发扫视和注视;宽场钙成像显示视觉皮层对中央视野有过表征,眼外肌中还存在形态复杂的栅栏末梢。
在头部固定下用实时眼动追踪记录树鼩的扫视,说明侧置眼与眼动主导的注视控制可以并存。
哺乳动物在如何转移注视方向上存在差异。灵长类通过快速、精确的眼动来转移并保持注视,这种眼动可以与头部解耦。迄今为止所研究的侧眼哺乳动物中,注视是以头部为中心组织的:在自由活动的动物中,扫视与头部旋转相耦合,即使在头部固定条件下也通常伴有尝试性的头部运动。这些观察提示一种权衡:保持全景视野的动物放弃了前眼动物典型的精确的、由眼睛驱动的注视控制。但由于侧眼与以头部为中心的注视在所研究的每一个侧眼物种中都同时出现,尚不清楚二者是否存在因果关系。在此,我们在树鼩——一种具有侧置眼睛的树栖哺乳动物——中对此进行检验。利用头部固定动物的实时眼动追踪,我们发现树鼩在头部固定下频繁发生扫视,且大多数扫视不伴有可检测到的尝试性头部运动。树鼩会沿视野的水平轴和垂直轴朝向目标做出视觉诱发的扫视。它们也能注视视觉目标。利用宽场钙成像,我们显示视觉皮层对中央视野存在过度表征。最后,我们显示眼外肌含有形态学上精细的栅栏末梢,这是一种特化的神经末梢,是前眼物种的恒定特征。因此,侧眼并不排除由眼睛驱动的注视控制。二者是视觉系统设计中可分离的维度,这种组合可能适合那些运动时头部经常指向其需要注视之处以外方向的动物。
中文由 AI 翻译,仅供参考,以原文为准。
来源:bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org