-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳動的脈搏
人類大腦V6區對前向運動及視覺-前庭一致信號的偏好性整合機制研究
《Experimental Brain Research》:Visuo-vestibular integration for self-motion: human cortical area V6 prefers forward and congruent stimuli
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月24日 來源:Experimental Brain Research 1.7
編輯推薦:
研究人員針對視覺與前庭系統在自我運動感知中的整合機制這一關鍵問題,通過fMRI技術結合GVS(前庭電刺激)和光流刺激,發現人類大腦V6區對前向運動及視覺-前庭信號一致性具有特異性響應。該研究揭示了V6區在生態學常見運動模式(前向行走)中的核心整合作用,為理解多感覺整合的神經基礎及運動障礙疾病提供了新視角。
行走時我們如何感知自身運動?這個看似簡單的行為背后,隱藏著視覺系統和前庭系統復雜的協同工作機制。當我們在公園散步時,眼睛看到的景物流動與內耳感受到的加速度信號必須完美整合,才能形成連貫的空間定位。然而,這種多感覺整合的神經機制長期以來存在關鍵知識空白:大腦哪些區域專門負責處理生態學最常見的運動模式——前向行走?為什么視覺和前庭信號沖突時會引發眩暈?
為解決這些問題,圖盧茲大學的研究團隊在《Experimental Brain Research》發表創新性研究。他們發現人類大腦視覺皮層中一個特殊區域V6,不僅對前向運動信號表現出強烈偏好,還能敏銳檢測視覺與前庭信號的一致性。這一發現為理解運動感知的神經基礎提供了重要線索,對開發眩暈癥等運動障礙的治療策略具有潛在價值。
研究采用fMRI(功能磁共振成像)結合GVS(前庭電刺激)技術,對15名健康受試者進行測試。通過精心設計的六種刺激條件(包括單純視覺、視覺-前庭一致/不一致的前向/后向運動組合),結合全腦分析和ROI(感興趣區域)定位方法,系統比較了不同腦區的激活模式。特別關注已知的視覺-前庭整合區域如V6、VIP(腹側頂內區)、CSv(扣帶溝視覺區)等。
全腦分析結果顯示,當視覺與前庭刺激同時出現時,雙側島葉皮層網絡被顯著激活,包括前島葉(AI)、頂島葉前庭皮層(PIVC)等經典前庭處理區域。但這些區域對運動方向(前向/后向)或信號一致性均無顯著偏好。通過ROI深入分析發現,只有V6區表現出三重特異性:對視覺-前庭聯合刺激的反應強于單純視覺刺激;對一致信號的響應優于不一致信號;特別偏好前向運動信號。這種模式在VIP、CSv等其他視覺-前庭整合區域中均未出現。
研究討論部分指出,V6區的這種獨特響應特性可能反映其在生態學相關運動中的核心作用。日常生活中前向運動占主導地位(如行走、駕駛),且視覺與前庭信號通常一致,V6可能進化出專門機制來優化這類常見場景的處理效率。該發現為臨床提供了新視角:某些運動障礙患者可能涉及V6區功能異常,未來或可通過靶向調節該區域開發新型治療策略。
這項研究首次系統揭示了V6區在視覺-前庭整合中的方向選擇性和一致性檢測功能,填補了自我運動感知神經機制的重要空白。方法學上創新的多模態刺激范式為后續研究提供了模板,而發現的特異性腦區響應模式則為理解健康與疾病狀態下的運動感知差異奠定了理論基礎。未來研究可進一步探索V6區與下游運動控制網絡的連接機制,以及在不同運動障礙患者中的功能變化規律。
知名企業招聘