2017年11月14日，Elife期刊在线发表了题为《猕猴顶颞叶与额叶中分离的前庭与视觉信息空间参考系》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）空间感知课题组完成，博士生杨利华为第一作者。

多模态感知觉信息整合中的一个关键问题是各种感知觉的空间参考系是否一致。例如视觉信息基于视网膜，会随着眼球位置变化而变化，因此灵长类包括人类在空间感知中经常伴随的眼动，例如快速跳跃眼动和平滑追踪，都会影响外界视觉信号在视网膜上的具体投射模式，并向大脑传递不同的信息。与视觉信息不同，内耳前庭信息则基于头部，与眼球位置无关，不受空间感知中各种眼动行为的影响。由于机体对自身在空间中运动方向的感知是参考头或身体的，因此学者们普遍认为在大脑中，起源于眼球参考系的视觉信息在大脑中需要被转化成头部参考系，才能在各种眼动情况下与前庭信号发生正确的整合，向大脑报告准确的空间运动方向信息。可是至今，研究者们一直没有在大脑中找到这样一个基于头部参考系的视觉信号。

研究者为此系统检测了猕猴大脑MST和额叶眼动平滑追踪区（Frontal eye field, smooth eye movement subregion, FEFsem）神经元的视觉和前庭信息的空间参考系，发现在两个区域内，前庭信号都是基于头部参考系的，但是视觉信号都偏向于眼球参考系。有趣的是，对比于更加靠近感觉区域的MST，更加靠近运动区域的FEFsem神经元的视觉信号更偏向头部参考系一些，提示视觉信息在往上传递的过程中，有可能发生了从眼到头参考系的转化，只是这个转换在MST -> FEFsem的阶段还不彻底，必须有赖于下游区域神经元的进一步加工转换。此项工作表明，在空间感知中，前庭与视觉信号的空间参考系在额叶与内上颞区类似，都处于相对分离的状态，即头和眼坐标系，提示大脑需要更高层的机制，例如增益调控（gain modulation），来完成空间参考系的统一，从而允许在不同眼动状态的情况下，有效地整合不同感知觉信息的输入，形成稳定准确的空间感知。

该项研究由中科院脑智中心（神经所）杨利华博士在顾勇研究员的指导下完成。该研究得到了国家基金委，中科院脑先导项目，科技部的资助。

图注： 猕猴通过光流判断自身运动的方向，其注视点在三个不同的位置上（A）；（B）电生理记录MSTd和FEFsem两个脑区；（C，D）一个典型神经元的例子，在视觉刺激条件下，调谐曲线随着眼球位置变化（C），但前庭调谐曲线则与眼球位置无关（D）。