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该研究通过双光子成像和细胞分辨率全息光遗传学技术，发现小鼠视觉皮层（V1）神经元集群对局部神经活动的影响（而非视觉编码特性）决定其对刺激检测的作用，揭示小鼠采用总和 V1 所有活动的通用感知策略，挑战了传统感觉表征介导感知的观点。
研究背景与目的
检测环境刺激是感觉系统的基本功能。传统观点认为，下游神经回路会优先加权高信息神经元以驱动感知决策，但这一假设缺乏因果性实验验证。本研究旨在通过光遗传学扰动结合神经成像，解析小鼠视觉皮层（V1）神经元集群在刺激检测中的因果作用及潜在解码策略。
实验方法与设计
研究人员训练小鼠执行对比度检测任务，利用双光子钙成像记录 V1 第 2/3 层（L2/3）兴奋性神经元活动，并通过全息光遗传学技术特异性激活不同神经元集群。实验分为视觉敏感集群与随机集群两组，分析其对神经活动和行为表现的影响。通过计算视觉敏感性（ROC 曲线下面积 AUC）、选择选择性（choice probability）等指标，结合线性分类器模型（加权与非加权解码器）评估神经活动与行为的关联性。
关键结果
- 视觉敏感性与行为无直接关联：光激活视觉敏感神经元集群与随机集群对行为的影响无显著差异，神经元的视觉敏感性（AUC）和选择选择性均无法预测行为变化。这表明下游回路未优先加权高信息神经元。
- 网络活动影响决定行为效应：集群对局部网络活动的整体影响是行为效应的主要预测因子。激活促进 V1 网络活动的集群可增强刺激检测，而抑制网络活动的集群则降低检测率。直接激活神经元数量及间接突触效应共同作用于行为，提示 recurrent 回路的关键作用。
- 解码策略验证：非加权平均解码器（mean activity decoder）的性能变化与小鼠行为高度相关，而加权解码器（weighted decoder）依赖神经元视觉敏感性，与小鼠表现不一致。这支持小鼠采用 “总和所有 V1 活动” 的非加权解码策略。
结论与意义
本研究颠覆了传统 “加权高信息神经元” 的感知模型，揭示小鼠通过整合 V1 皮层整体活动而非特异性神经元实现刺激检测。这种次优策略虽降低单一刺激的检测效率，但可能通过通用性适应自然环境中多样的刺激条件。研究为理解皮层编码策略提供了新视角，并强调神经扰动实验在解析因果关系中的不可替代性。未来可进一步探索不同任务和脑状态下解码策略的灵活性。
