大脑皮层中的神经元被组织成解剖柱，并从表面到白质的细胞集合。在列中，神经元通常具有功能特性，例如刺激取向的选择性；具有不同特性的列，例如不同的优选方向，以有序的模式在皮质表面上瓷砖。通过微电极记录的相对稀疏采样发现了这种功能架构。膜电压或代谢活性的光学成像阐明了功能图的整体几何形状，但在许多细胞上平均（分辨率> 100 µm）。因此，无法解决功能域的纯度和它们之间的边界的精度。在这里，我们在体内标记了具有钙敏感指标的视觉皮层的数千个神经元。然后，我们在单细胞分辨率下以两光子显微镜为400 µm的单细胞分辨率成像了神经元种群的活性。在大鼠一级视觉皮层中，神经元具有强大的定向选择性，但没有可分辨的局部结构。相邻的神经元通常对不同的方向做出反应。在CAT Visual Cortex的18区，功能图以细度组织。具有相反刺激方向的偏好的神经元在三个维度上以非凡的空间精度隔离，并具有一到两个宽的柱子边界。这些结果表明可以使用单细胞精度构建皮质图。
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