[视网膜裂孔]视网膜上的“电影工厂”（2）
一束光线引发的反应
神经节细胞传输给视神经的影像是什么样子的？为了有一个直观的感受，我们先从简单的试验开始：首先，当一束方形光线射到兔子的视网膜上时，线性排列的神经节细胞有什么样的反应？这是一束边长为600微米的正方形光线，落在了视网膜上一个的特定区域，持续照射了几秒钟的时间。
在这段时间里，我们依次记录了12种神经节细胞接收到的兴奋性和抑制性信号。每一种细胞都有独特反应模式，反应强度也各不相同。有趣的是，虽然被光线照到的细胞都有反应，但其活动并没有贯穿整个光照过程。而当光照结束后，照射区域之外的一些细胞开始活跃起来。
我们该怎样解释这个现象？如果在整整一秒内，所有细胞都输出信号，那整个过程都该显示出活跃的图形，而实际上，信号输出被过滤了；光线照射到的区域都发生了反应，但在时间上却很短，大约只持续了1／10秒，且是在光照开始后的1／10才开始起反应。
12种神经节细胞中的每一种，都会输出一个独特信号，反映视觉世界的一个方面。不过在这个输出信号中，既有来自于双极细胞的兴奋性信号，也夹杂着无长突细胞的抑制性信号。两种信号相互综合、抵消后，才能形成最终的输出信号。
就这样，每种神经节细胞都会沿着视神经，给大脑发送一幅时空影像，每一幅影像都是一对兴奋性和抑制性信号相互综合的独特产物。12种神经节细胞会随着时间推移，连续为大脑发送12幅这样的影像。一束简单的方形光线，就这样引发了不可思议的复杂反应。
眼睛的“滤镜”
我们很想知道，当一个场景跃入眼帘时，比如看到一个正在说话的人，视网膜会作何反应？那12幅影像分别会是什么样的？是不是每一幅影像都只提取特定信息，彼此功能互不重叠呢？
在随后的工作中，我们把来自光束实验的数据输入到一台计算机中，模拟著名的人工视网膜芯片——“细胞神经网络”，这是由美国加利福尼亚大学伯克利分校的蔡少堂和布达佩斯匈牙利国家科学院的塔马斯·罗斯卡研制出来的。在计算机系统中，方形光束被转化为12幅由兴奋性和抑制性信号构成的时空图片，和真正视网膜中所产生的影像十分相似。
我们让受试者坐在相机前说一分钟的话，再把此场景输给编好程序的视网膜芯片，随即产生了7种神经节细胞的影像数据。为了证明芯片的模拟是准确的，我们还让活兔子看一张说话人的脸孔，检测视网膜上一些神经元的反应。我们很快发现，每种神经节细胞都像是一个“滤镜”，从外界场景中提取一个特定的时空图像，并将这些信息编排成独特电影传送给大脑。
实验证明，每种神经节细胞都对一个特定面部特征和动作非常敏感，都能用独特方式解读这个世界。人们能看到这个精彩的世界，12种神经节细胞居功至伟。但是，每一种细胞到底做了哪些贡献呢？在受试者说话时，不同时刻的4帧画面再现了当时的情景：嘴唇如何一张一合，脸的朝向怎样变化等。有些图像时隐时现，让他看起来有些像幽灵。这就是视网膜产生的、大脑所接收的图像。
我们的“电影”只能大致模拟视网膜产生的图像。不过，这些“电影”让我们知道，在人类眼球的后面，那层薄得像纸一样的神经组织，在传出信号前，已把外界景观分解成12个不同的组别了。这些组别相互独立，被完整地传送到不同的大脑视觉区域，一些区域会产生知觉，一些则不会。神经科学面临的挑战，就是了解大脑怎样解读这些信息，如何产生美妙、流畅、完整的视觉图像，以再现视觉世界。
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视网膜屏幕 视网膜黄斑
