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我们的眼睛不断进行着跳跃式运动（称为眼跳），但世界在我们眼中仍然呈现为一个平滑的整体。大脑的视觉系统似乎“知道”眼睛即将移动的位置，并能够调整这种运动。在本周发表在《自然》杂志上的论文中，匹兹堡大学和美国国家眼科研究所（NEI）的研究人员首次提供了一个电路层面的解释。

“这是神经科学中的一个经典问题，”匹兹堡大学神经科学助理教授Marc Sommer说，他与NEI的高级研究员Robert Wurtz共同撰写了这篇论文。NEI是美国国立卫生研究院的一个分支机构。“人们在过去的50年里一直在寻找一个能够实现这种稳定性的电路，我们认为这项研究取得了良好的进展。”

1950年，诺贝尔奖得主Roger Sperry假设，当大脑指挥眼睛移动时，它还会向视觉系统发送一个副本放电或内部副本的指令。Sommer和Wurtz在2002年发表在《科学》杂志上的论文中表明，从脑干到前额皮层的通路在猴子的大脑中传递副本放电信号。他们提出，这条通路可能导致皮层的视觉神经元在眼跳之前突然改变它们的感受野——它们对世界的视窗。这种具有移动感受野的神经元在1992年由匹兹堡大学神经科学教授Carol Colby及其同事发现。

在他们的最新论文中，该论文将于11月16日发表在《自然》杂志的印刷版上，Sommer和Wurtz完成了这个电路。他们证明，皮层中的感受野之所以移动，是因为来自脑干的副本放电。为了做到这一点，他们利用了信号通过丘脑（一个关键的中间体）中继的事实。通过敲除中继神经元，他们中断了这条通路。他们发现，感受野的移动被减少了一半以上。

研究人员表示，人类大脑中可能存在类似的电路。通过这项研究，Sommer和Wurtz还为研究其他感觉系统（如听觉）中的副本放电提供了一个框架：即使你四处移动头部，你仍然能够听到周围的声音来自同一个地方。

在未来的研究中，Sommer和他在匹兹堡大学的研究生将进行视觉稳定性假说的首次直接测试。为了确定移动的感受野是否对视觉稳定性负责，他们将在训练猴子检测视觉运动时破坏这些移动。然后，猴子可以报告在进行眼跳时，它们的世界是否异常地移动。

这项研究得到了NEI的支持。