大规模钙成像数据集揭示自然场景在V4区的系统性组织结构

视觉系统进化用于处理自然场景，然而我们对视觉皮层拓扑与功能的理解大多来自使用人工刺激的研究。为深入洞察自然场景的视觉处理，我们利用宽场钙成像记录了灵长类V4区对大量自然图像的反应，生成了柱尺度响应的海量数据集。我们基于该数据集通过深度学习构建了V4的数字孪生，在每个皮层位置生成了自然图像偏好的详细地形图。该图揭示了针对特定类别自然图像特征的功能域聚类。这些特征涵盖从颜色和纹理等表面相关属性，到边缘、曲率和面部特征等形状相关特征。我们通过额外的宽场钙成像和单细胞分辨率双光子成像验证了模型预测的功能域。我们的研究阐明了V4区表征自然场景的详细拓扑组织与神经编码。