2月21日，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室张鸣沙课题组在《CELL REPORTS》杂志在线发表了一项题为“Perisaccadic and attentional remapping of receptive fields in lateral intraparietal area and frontal eye fields”的研究论文。该研究利用延迟眼跳任务和单细胞记录，阐明了在顶内沟外侧壁（LIP）和额叶眼动区（FEF）上，视觉神经元感受野重构在跨眼跳时的动态变化及其形成机制，该研究成果对理解跨眼跳视空间稳定的神经机制有重要贡献。

眼跳期视觉神经元感受野重构的本质和功能一直以来备受争议，一个原因是前人研究采用的任务为视觉指导眼跳任务，该任务无法将眼跳靶点出现引起的注意效应（attention effect）和眼跳发生所引起的运动指令副本效应（CD effect）区分开，而这两个效应一直被认为与视觉神经元的感受野重构和视空间感知有重要关联。为了解决该问题，本研究使用延迟眼跳任务来分区这两种效应对视觉神经元感受野重构的影响，并观察LIP和FEF神经元感受野重构的动态变化。

Fig. 1. 感受野重构和研究范式

首先在LIP和FEF脑区中，发现了视觉神经元感受野的动态变化。在延迟期内，感受野重构方向由初始注视点转向眼跳靶点。在眼跳期，感受野重构方向首先向眼跳靶点转移(收敛重构)，但在眼跳开始/结束前后，感受野重构主要向眼跳后感受野所在位置转移(正向重构)(图2)。

Fig. 2. LIP和FEF视觉神经元的感受野重构

为了理解上述感受野重构的神经机制，我们构建了一个神经网络模型（图3a,b），同时模拟注意调控的中心兴奋-周围抑制的放射性连接、模拟CD调控的平行连接。当眼跳靶点出现在一个神经元的感受野时，在注意的调控下与该细胞相连的其它神经元根据距离远近被激活或抑制，模拟出神经元感受野的汇聚重构；另外，在眼跳前后受CD信号调控，平行连接开放促使视觉反应从神经元眼跳后感受野位置向眼跳前注视点感受野位置传播，模拟出正向重构。通过对这两种连接的加权，可以模拟出类似在LIP和FEF发现的具有不同程度正向和收敛重构（图3c）。

Fig. 3. 正向重构和收敛重构的回路模型

综合以上，本研发现注意和眼跳指令副本动态调谐LIP和FEF神经元感受野的空间特征及其背后的神经机制，为理解跨眼跳视空间感知的机制做出了一定贡献。

该研究于2024年2月21日在《Cell Reports》发表。张鸣沙课题组博士生王潇、张聪、杨琳和金敏为第一作者，北京师范大学张鸣沙教授、哥伦比亚大学钱宁副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金资助。