http://www.physorg.com/news205589653.html
October 6, 2010
※ 本文請配合原站圖說。
將明確界定之視覺輸入與視網膜的電氣輸出進行比較，在 Salk Institute for Biological Studies 的研究者從而能首度追蹤連結個別光受器與視網膜神經節細胞（retinal ganglion cells，這些神經元將視覺訊號從眼睛傳達至腦部）的神經元迴路。
他們的測量，發表在 2010/10/7 的 Nature 期刊上，不僅在個別神經元的基本解析度上揭露一個神經迴路之中的運算（computations），也闡明了視網膜用以將色彩資訊轉達（relay）給腦部的神經編碼。
"沒人曾在視網膜中以單個細胞的解析度看見整個迴路所進行的全輸入／輸出轉換（transformation），" 資深作者 E.J. Chichilnisky, Ph.D. 表示，他是系統神經生物學實驗室的副教授。"我們認為這些資料將使我們更深入地了解視覺系統中的神經元運算，最終也許能幫助我們建構更好的視網膜植入物（retinal implants）。"
使這些實驗成為可能的必要元素之一是一套獨特的神經記錄系統。這套系統由來自 UCSC、AGH 科技大學（波蘭 Krakow）以及 Glasgow 大學（英國）的國際高能物理學家團隊所開發。這套系統能同時記錄數百個視網膜輸出神經元所產生的微弱電氣訊號（那將關於外部視覺世界的資訊傳送給腦部）。這些記錄以高速（每秒超過千萬個樣本）還有細微的空間性細節製成，甚至連微小且稠密間隔的輸出細胞 -- 稱為「微型（midget）」視網膜神經節細胞 -- 的局部完整族群都能夠偵測。
視網膜神經節細胞基於它們的大小、它們的連結形式以及它們對於視覺刺激的反應來分類，那變化多端。儘管它們有所差異，不過它們有件事全都一個樣 -- 一條長軸突延伸到腦中並形成視覺神經的一部份。
視覺過程始於光子進入眼中，擊中視網膜內 1.25 億個感光神經細胞的其中一個或多個。這是細胞的第一層（那被稱為桿狀細胞與錐狀細胞），將資訊轉換成電氣訊號並將之送往中間層，那接著將訊號轉達給大約 20 種不同類型的視網膜神經節細胞。
在一項早期研究中，Chichilnisky 與他的團隊發現，每種類型的視網膜神經節細胞會形成無縫的、涵蓋視覺空間的格柵（lattice），那將完整的視覺影像傳送到腦部。
在當前研究中，博士後研究者與共同第一作者 Greg D. Field, Ph.D.，及其同僚聚焦在「視網膜神經節細胞」與「錐狀受器之完整格柵（full lattice）」這些層次間的連結模式（pattern of connectivity）。
這些 Salk 研究者同時記錄數百個視網膜神經節細胞，並根據密度與光反應特性，確認出五種細胞類型：ON 與 OFF 微型細胞（midget cells）、ON 與 OFF 傘型細胞（parasol cells），以及小型雙層細胞（small bistratified cells），那大概佔了所有視網膜神經節細胞的 75%。
為了解開細微的接受域（receptive fields）結構 -- 視網膜中的神經元透過這種小而形狀不規則的視窗看見世界 -- 作者們以小十倍的像素刺激。"那並不是一個擴散的感光區域，我們所偵測到的反而是點狀的（punctate）、由非感光區域所分離的感光孤島，" 他說。
當與個別錐狀細胞的光譜感應度（spectral sensitivities）資訊結合時，這些點狀島嶼的「地圖」不僅讓研究者能夠重建可在視網膜內發現的完整錐狀細胞鑲嵌（cone mosaic），還能夠推斷出是哪個錐狀細胞將資訊餵給視網膜神經節細胞。
"藉由刺激輸入細胞並從輸出細胞取得高密度記錄，我們就能夠確認每一個個別的輸入與輸出細胞，並找出誰連到誰，" Chichilnisky 說。
Chichilnisky 及其團隊發現，每個 ON 與 OFF 微型細胞與傘型細胞都對完整的、對紅、綠光敏感的錐狀細胞族群進行取樣，而微型細胞則以驚人的非隨機風格對這些錐狀細胞進行取樣。只有 OFF 微型細胞頻繁地從對藍光敏感的錐狀細胞收到強烈輸入。
※ 相關報導：
＊ Functional connectivity in the retina at the resolution of photoreceptors
http://www.nature.com/nature/journal/v467/n7316/full/nature09424.html
Greg D. Field, Jeffrey L. Gauthier, Alexander Sher,＊ 視網膜如何運作：像接受域的多層拼圖
Martin Greschner, Timothy A. Machado, Lauren H. Jepson,
Jonathon Shlens, Deborah E. Gunning, Keith Mathieson,
Wladyslaw Dabrowski, Liam Paninski, Alan M. Litke &
E. J. Chichilnisky
Nature 467, 673-677 (7 October 2010)
doi: 10.1038/nature09424
＊ 夜視奧祕之一在於DNA 不尋常的結構
＊研究提出視覺專家技術中的左側偏差
＊ 盲人潛意識能靠盲視繞路障
＊ 二套「視網膜影像顯示」裝置原型出爐
＊ 打倒惡視力避開UV和藍光
＊ 研究者破解部份神經元編碼
＊ 科學家將形成記憶的腦細胞對話解碼
＊ 科學家將測試受心智控制的義肢
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連體嬰共用腦 可用對方雙眼看物
自由時報 2010.11.23
〔編譯魏國金／綜合報導〕加拿大卑詩省的4歲連體女嬰克里絲塔與塔提安娜，軀體相離卻共享同一個腦，共用一個視丘，視丘的作用是發送知覺與動作功能給大腦皮質，使她們得以聽見彼此的思想、透過對方眼睛看東西，震驚全球醫學專家。
共用視丘 分享彼此思想
這對小姊妹的母親菲莉西亞．希蒙絲說，當兩人玩耍時，其中一人會去抓對方側邊的東西，在不可能看到的情況下，正確無誤地知道東西的位置。她表示︰「觀察她們有時會令人驚奇萬分，因為她根本沒辦法看見正要抓取的玩具，真的不可思議。」
兩姊妹似乎也能經驗彼此的情緒，菲莉西亞說︰「如果一人受傷，另一人也會有受傷感，你管教一人，另一人也會哭。」
從這對姊妹花一出生便開始關照她們的小兒神經外科醫師寇柯藍證實，她們能「看透」彼此：「這對雙胞胎彼此分享視覺領域的訊號，一人或能看見另一人看到的東物，因為她的腦部能接受到另一人視網膜傳出的電脈衝。」
菲莉西亞是在懷孕5個月時，藉由超音波掃描驚覺她腹中胎兒是顱部連體嬰。後來菲莉西亞以剖腹方式產下這對小姊妹，兩人耳朵以上相連，克里絲塔是藉由腎臟來進行血液循環與過濾。菲莉西亞說︰「她們的腦合而為一，任何想分開她們的企圖，可能會造成其中一人或兩人的生命危險。」
顱部連體嬰 全球僅3例存活
目前全球紀錄有案的顱部連體嬰僅有8例，其中只有3例出生後活著。
已有3名子女的菲莉西亞坦承，這對小姊妹出世以來，她曾收到許多匿名信，稱她們是怪胎，當初她應該墮胎，但她不在意這些刺耳嘲諷。她說，克里絲塔比較霸道，塔提安娜比較懶散，她多半聽命行事，「克里絲塔是強勢的那一個，我都稱她為我的小惡霸」。
現代讀心術？ 大腦記憶成短片
【台灣醒報╱記者孫偉倫╱台北報導】2011.09.23
存在於大腦記憶中的畫面，現在有可能被輸出成為影像。最新醫學研究指出，科學家可透過分析人類的腦波，再重建出存在於我們記憶中的影像。這樣的技術未來可能讓人心中所想的任何事物都被轉換成影像，堪稱「現代讀心術」。
加州柏克萊分校（UC Berkeley）的研究人員在最新的醫學報告中指出，透過功能性磁振造影（fMRI）分析人腦中的腦波活動，可將人們腦中所想的事物影像化。
研究人員將隨機選出的YouTube短片給被實驗者看，同時記錄他們的腦波活動，再輸出拼湊成影像。雖然畫面的重建成果像幽靈一樣模糊不清，但仍然可以看到完整的輪廓。
研究人員說，未來希望這種技術可以幫助腦部受損的人，用電腦替他們重建腦中的影像，並與人溝通。
不過這個技術目前還在非常原始的階段，要真正實現可能還需幾十年，而且事情還沒有這麼簡單，因為視覺不是只有單純的影像記憶，還牽涉到閱讀、思考的抽象經驗，但研究人員都興奮不已。
◆ 科學新突破 以腦波呈現影像
中央社 2011-09-23
醫學期刊「當代生物」（Current Biology）刊登最新醫學研究指出，科學家利用腦波活動的紀錄，就能把人類眼睛看到的視覺影像重新建構出來。
最新一期「當代生物」刊登加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）的最新醫學研究報告，研究人員以功能性磁振造影（fMRI）記錄下的腦波活動，就可以重新建構出某人眼睛所看到的視覺影響，就連正在移動的物體也不例外。
在這項研究中，研究人員使用YouTube影音網站隨機選取的短片。研究對象在觀看短片的同時，研究人員透過腦波活動紀錄，成功地建構出研究對象眼睛所看到的影像。
從研究人員公布的對照圖片可以看出，雖然建構後的圖片頗為模糊，但研究對象所觀看的YouTube影片影像是1名男子站在螢幕左邊，建構出來的圖像隱約也可以看出螢幕左邊有個人形。
參與這項研究的加州大學柏克萊分校心理系教授葛朗特（Jack Gallant）指出，在研究重新建構內在意象（internal imagery）的領域當中，這項研究可謂重大進展，「我們彷彿開了一扇窗戶，可以窺伺我們內心的影片。」
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