大脑是如何处理视觉信息的一直是脑与神经科学领域十分重要的课题,而中央凹又是灵长类动物获取视觉信息的很重要的结构。中央凹是视网膜上很小的一片区域,该区域分布着密集的视锥细胞。中央凹接受来自视野中心位置的信号输入。中央凹处的视锥细胞密度非常高而且在最中央位置(从0°到1.7°视野范围)没有视杆细胞。这是中央凹在结构上与视网膜其他区域相比而言的特殊性。以往的研究说明,给定同样大小的视野范围,有更多的视觉皮层会投入到处理中央凹区域的信号。皮层放大因子就是用来表示这种视野与对应处理该视野的视觉皮层大小关系的参数。然而以往的工作没有对非常中心的中央凹区域进行过研究。在本文中,我们使用内源性光成像技术对中央凹在皮层的表征进行了研究。本文具体的研究工作如下:(1)搭建实验需要的光成像系统以及线下图像分析,包括负责给视觉刺激的刺激系统、负责采集光成像数据的采集系统以及光源、动物平台等。刺激系统和采集系统间通过串口进行通信,保证视觉刺激呈现时间和采集数据时间的同步。在此基础上,对光成像系统进行配置,设置刺激呈现时间、间隔时间并调整好与心电、呼吸的同步等,另外编写实验需要的视觉刺激程序。实验结束后编写数据分析程序对采集到的光成像数据进行线下分析,包括对图像进行预处理、做单一或差异条件映射图、用t检验方法提取皮层激活区域等。(2)实验过程中首先使用阶梯刺激的方法找到屏幕上对应于视野中心的位置,然后围绕该中心给视觉刺激,使用内源性光成像以及后续图像处理的方法提取出皮层激活区域并使用了两种不同的方法计算皮层放大因子,证明了在中央凹区域皮层放大因子最高可达16mm/deg。另外在本文的讨论部分,介绍了研究过程中发现的一些有趣的现象。我们发现,在中央凹给视觉刺激,初级视觉皮层对应与视野上两个分离开的刺激的反应激活区域有很大的重叠现象,本文对该现象做了一些初步的讨论。