在最近的neuron上有这么一篇不起眼的文章，题为 “Category-Specific Organization in the Human Brain Does Not Require Visual Experience". 文章很难看懂，讲的东西却是一目了然。作者用了一些天生失明的病人，然后研究他们的visul cortex的类别分布，发现他们的visual cortex neuron也有感知生命物体和非生命物体的分工。vision是一个很有趣的研究话题，之前我就一直很感兴趣，也一直很困惑这么重要的东西，在我阅览过的论坛包括fudan 的lifescience, mitbbs上，或者是参加过的journal club,官方的，民间的，从来没有涉及到过vision. 我好像也从来没有和被人讨论过vision. 现在，我的grauduate study就和vision有关，实验室一个“coffee budy”（经常和我一起喝早咖啡的博士后--我有约实验室博士后一起喝早咖啡的习惯，一般是等我伺候完果蝇）也是做vision的，所以我们经常讨论关于vision的话题。

因此，介绍一下vision吧，不知道有没有同学也是在做vision的。

 

Rods, cones, rhodopsin and color pigments: 这些都是人视网膜上感受光的关键词。Rods和cones是两种细胞，rods对光更敏感，dim light下使用，太亮就被bleach了。 cones有三种，对应红，绿，蓝。rhodopsin是rods上的光受体；color pigment是cones上的光受体，人里面有三种，每个细胞只表达一个。这些受体本身是一个g protein coupled receptor, 和视黄醛共价连接。光照后，视黄醛变成全反式，protein就有活性了。显而易见的是，这些rhodopsin, color pigments是各个生物感光的很共有的一个机制。这些基因很早就进化出来的。（最近nature上有一篇有意思的文章，德国人做的，研究很低等得海洋浮游生物感光机制，从实验上认证了darwin关于“始祖眼”的说法。说了些皮毛，基本上大家也都在教科书上看到。教科书上的这些知识似乎把vision解释的很好，但是有一个很重要的误导：这些东西说的不是vision,准确的说是light detection.只有在很低等很低等的动物里面，vision才基本上等于 light detection.我们的vision，是我们的大脑，利用我们的视网膜detect到的light信息，构建出来一个visual world。这后面的构建才是最耐人寻味的部分。

 

先不说大脑怎么构建出这个visual world的，因为没有人知道具体的答案。不过我们闭上眼睛想想，大脑都给我们构建了些什么。 但我们看到一个物体的时候，我们看到的不是几束光。那个物体是一个很连续的image，没有变成一个个pixal. 不过在他的边缘处，却勾勒的很清楚。他有颜色，有动静；这些都最基本基本的东西。高级的就是这些image带来的情感感受和人具有的把这些image抽象化的能力。这些vision相关的领域的研究都很有挑战性。就不说那些人特有的高级功能了，就光光是color 和motion的机制就很难理解了。

 

研究color 和motion,果蝇是一个很好的工具。虽然果蝇的视觉世界和我们很不一样，它用的是漂亮的复眼，分比率比较的低。不过进化成很适合motion detection.果蝇也能感受颜色，虽然没有我们感受到的那么五颜六色。 用果蝇作model，最重要的问题是 motion 和color的 neuronal circuit 基础。大家都可以想象，感受运动肯定是和相邻感光细胞的时间差有关。感受颜色，不是看表达哪个pigment的细胞被激活，因为不同的pigment在不同的颜色的光下面，只是吸收效率不一样，不是有和无的关系。所以感受颜色，就一定要有不同pigment细胞间的比较和对总体光强的比较。这些比较，就是下游神经元的computation.具体是怎么算出来的，不同的颜色，不同的运动，最后在什么地方计算，在什么地方被独一无二的表现出来，都是很brain shocking,很耐人寻味的问题。果蝇的简单却全面的vision给我们提供了这样一个机会去知道我们的大脑会是怎么样计算我们眼睛detect到的光的。

 

最后一个有意思的问题：可能大家都问过或者想过：在做梦的时候我们梦到景象，但是是不是这些梦里面的“vision world”和现实中一样有颜色呢？一个天生的盲人具有一个什么样的梦境，他们利用这种梦境，能不能conceputional 构建出什么是vision 世界中的运动，颜色，棱角，三维视深呢。