眼睛是大脑的延伸器官，是外脑，什么是视觉细胞的感受野。当“看见”的时候之海自百川聚一，野驴
2007-05-3016:08:31
标签：科学科普野驴当看见的时候 分类：科普-《新发现》
“东临碣石，以观沧海。水何澹澹，山岛竦峙……”
当年曹操东征乌桓，凯旋而归，途经渤海，登高远望，为其壮美所感，踌躇满胸，以歌咏志。海之博大乃由百川汇聚而成，经年累月，蔚然壮观。万物生于自然，自然具备天地运行之理，人类虽为万物灵长，亦不能有所襢越
生命体是物质世界的一个组成部分，因此必然遵循物质运动的一般规律，比如血液循环是应用了流体动力学原理才得以完成的；动物们的日常行为活动逃不脱能量守恒定律的控制。而我们的大脑作为这个地球上，或许是整个宇宙中最为复杂、有序的结构组织，理所应当地更能从自然造化中汲取到灵感
不过要论历史悠久，大脑的光芒还需收敛一些。早在帮助动物判断什么该吃，什么不该吃的简单脑出现之前，具有晶状体和视网膜的眼睛就已身份显赫，威风八面了
事实上很可能正是眼睛带动了大脑的进化，至少是视觉系统那部分，这一点可以由脊椎动物的视网膜，在胚胎发育过程中与脑同样起源于外胚层来证明，视网膜还因此获得了“外周脑”的称号
眼睛就是最早的视觉系统，光感受器细胞是这个系统的最初成员。它们像蒸熟的饭粒一样亲密地挤在一起，每一个都有自己的领地，并对落入其领地的光线做出反应，这片领地区域被称为该光感受器细胞的感受野①
感受野的形状基本上是一个圆，面积要比其主人本身的尺寸大，因此相互之间会有重叠部分，所有感受野的集合覆盖了吸收光线、处理光信号的整片区域，即视网膜
这就是视觉系统最初、也是最根本的组织形式，将一个任务分派给多个“劳工”，每个“劳工”分别完成属于自己的那份工作。没有人会对此感到惊奇，因为在任何一个公司都可以见到同样的情形
光感受器细胞的感受野一开始很大，并且复杂，复杂的意思是落入到感受野的光线所形成的光斑，必需要呈现出某种结构才能引起细胞的最大反应。比如当光斑覆盖整个感受野时，细胞不是最兴奋，而当将光斑中心挖去一个小圆，从而形成一个光环时，细胞的反应才会最强烈
那么为什么要采取如此复杂的同心圆结构②，而不是简简单单一个圆斑呢？这好比一个小公司，或者一个手工作坊，干活的人很少，活却很多，每个人都要做很多事，尽量参与到每一个环节，乃至独立完成一整套工序，也因此每个人都很全面
最初的视觉系统就是这样一个简易作坊、小公司，每个光感受器细胞分配到的任务都很繁重，要尽可能地做更多的事，所以感受野就要相应的复杂些，这样才能独当一面，对复杂的视觉信息进行处理
注①：感受野这个概念是贯穿整个视觉系统的，即视觉系统中任何一个细胞都在视网膜上有一个代表区，并对此区域内的光学变化做出相应的反应，这个代表区便称为该细胞的视觉感受野
注②：文中提到的只是同心圆结构的一种，被称为撤光－中心感受野，顾名思义，感受野中心没有光，而外周的圆环有光。将其结构完全反置，即只在感受野中心有光，外周的圆环没有光，就变成了另外一种同心圆结构：给光－中心感受野。撤光－中心和给光－中心是同心圆结构感受野最主要的两种模式
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