阿拉巴馬大學伯明罕分校的研究人員發現了一個之前未被描述過的神經元群，這些神經元能夠幫助我們在三維空間中視物時，控制我們的眼球運動。
在正常的視物過程中，我們每分鐘會多次將眼睛對準三維空間中的不同物體。隨著每一次的變化，左眼球和右眼球都會發生旋轉。雙眼眼球一般是向同一方向旋轉的，但是旋轉的角度大部分情況下是不同的。這些不均等的眼球運動被稱為分離性眼跳。
分離性眼跳與其他兩種眼球運動不同：一種稱為共軛眼跳，是指眼睛的同步旋轉；另一種稱為對稱性轉斜眼球運動，在這種眼球運動中，眼睛是以相等但相反的方向旋轉的。目前，分離性眼跳的基本機制我們尚不清楚。
通過幾種眼球運動模型我們可以預測存在一種被稱為眼跳收斂爆發神經元（或SVBNs）的神經元群，這類神經元只在分離性眼跳時產生激活爆發，但在另外兩類眼動過程中不產生放電。
由Julie Quinet博士領導的阿拉巴馬大學伯明罕分校研究人員在中腦部位靠近動眼神經核的區域（這個區域被稱為中腦網狀結構（cMRF））尋找這些假定的神經元。近來的解剖學研究結果表明，cMRF中可能含有涉及到分離性眼跳神經控制的運動前神經元。
Quinet和他的同事通過分析訓練過的恆河猴的大腦記錄，在cMRF中發現並記錄了18個SVBN。「據我們所知，」UAB眼科及視覺科學系的一名研究員Quinet說，「之前的研究記錄中，還沒有報告過這種類型的細胞。」
這類新發現的SVBN神經元群顯示了模型預測到的三個獨特特徵：
1）當動物進行分離性眼跳時這種神經元會放電；
2）在同步眼球運動過程中（也被稱為共軛眼跳），以及在眼球以相等角度但相反的方向旋轉時（我們稱之為對稱性轉斜眼球運動），這種神經元將保持沉默，並且；
3）不論分離性眼跳是向右還是向左，該種神經元都會被激活。除此之外，此類神經元在分離性眼跳過程中的峰值爆發與收斂速度（也就是眼球移向對方或從對方移開的速度）高度相關。
另外發現的一個非常有趣的結果是，有一半被記錄的細胞增加了會聚分離性眼跳時的放電速率，而另一半細胞則增加了發散分離性眼跳時的放電速率。
Quinet以及他的同事們說，對大腦中可能向SVBNs神經元提供輸入性信息的分離性眼跳的進一步研究，有助於解釋和提出治療斜視的進一步的解決方案（斜視是一種眼睛在注視一個物體時彼此不能正確對齊的狀況）。
Quinet說，本研究的結果以及先前其他地方和阿拉巴馬大學伯明罕分校的研究結果表明，SVBNs可能在所有近三聯反應的成分（晶狀體調節、瞳孔收縮和會聚）中起作用。
這篇發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）的題為「快速雙眼眼球運動的神經控制：眼跳-會聚爆發神經元」的研究中，與Quinet合作的作者是來自阿拉巴馬大學伯明罕分校眼科和視覺科學系的Kevin Schultz和Paul D.Gamlin；以及密西西比州傑克遜，密西西比大學醫學中心，神經生物學和解剖科學系的Paul J.May。
文章信息：
Julie Quinet et al, Neural control of rapid binocular eye movements: Saccade-vergence burst neurons, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2015318117
編譯作者：UTCS（brainnews創作團隊）
校審：Simon（brainnews編輯部）