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亮度信息是视觉系统接收到的基本信息，在研究中，相对于背景的亮度增加和降低分别称为给光(ON)和撤光(OFF)刺激。在早期视觉系统中，有不同的通路处理亮度增加与降低，ON通路检测给光刺激，OFF通路检测撤光刺激。在视觉信息处理的早期，ON通路与OFF通路是并行分离的，两者的初次汇聚发生在初级视皮层。在初级视皮层的研究表明，OFF反应优势的细胞数远多于ON优势的细胞数，OFF通路占据主导地位。这些结果都是在固定的背景亮度下得到的，而现实环境的背景亮度并不是固定的，因此ON反应与OFF反应在不同背景亮度下的反应如何是值得关心的问题。心理学实验证明了人对于不同背景亮度下的明暗检测阈值是有差别的，但缺乏相关的生理学数据的支持。我们研究了不同背景亮度下猫初级视皮层神经元对亮度变化反应的特性，分析了其感受野的ON区与OFF区的强弱差别及时间过程。我们发现，在低背景亮度下，OFF反应的优势更为明显。随着背景亮度的增加，ON反应逐渐增强，而OFF反应的变化则并不显著，这样导致总体上OFF优势的减弱。我们同时发现，OFF反应的峰值时间要短于ON反应的峰值时间，且两者都随着背景亮度的上升而减小。这些结果对于视觉通路的研究具有比较重要的意义，也与前人的心理学研究结果一致。我们对不同背景亮度下ON与OFF反应差异的可能机制和功能进行了讨论。