近日，中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所王立平團隊與中國科學院生物物理研究所陳霖團隊的最新研究成果《拓撲變化削弱小鼠對視覺威脅的本能防禦反應》（
Topological Shape Changes Weaken the Innate Defensive Response to Visual Threat in Mice）正式發表在Neuroscience Bulletin期刊上。深圳先進院腦所副研究員黃豔、李蕾為文章共同第一作者，黃豔和王立平為文章共同通訊作者。早在1982年的一篇Science文章中，陳霖首次提出物體的拓撲性質是視覺系統首先抽提的一種基本屬性，並證明了人類視覺對拓撲變化非常敏感。黃豔、李蕾等人用上視野逼近的陰影視覺刺激（looming）來模擬老鷹襲擊的場景，並在looming刺激中加入短暫的（80毫秒）拓撲變化，觀察小鼠的防禦反應。研究發現，小鼠逃回窩的反應時間明顯地變長了，說明小鼠的恐懼反應明顯地減弱了；同時他們還觀察到其他非拓撲變化的幾何形變不會影響小鼠的防禦反應。進一步地，研究人員用c-fos染色觀察到上丘的細胞激活數量也明顯減少了，提示拓撲變化的確影響了上丘對危險性視覺刺激的加工。這一結果和之前王立平團隊發現的上丘-丘腦-杏仁核這一皮層下神經環路介導了視覺危險信號的處理是一致的。拓撲性質是視覺系統首先抽提的一種基本屬性，這一假設在危險性視覺刺激的加工中同樣成立。
眾多的精神疾病如精神分裂症被普遍認為是恐懼信息處理異常的表現。此外，拓撲性質加工異常也與精分等精神疾病有密切關係。這一發現將有助於深入理解精神疾病的發生機制，為疾病的早期篩查、客觀診斷和干預策略提供新的研究思路。
拓撲變化削弱小鼠的本能防禦反應（左）和皮層下視覺通路假設（右）
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