人和其他灵长类在日常生活中接受大量的视觉信息输入。其中，对运动物体的识别对于发现天敌并规避危险至关重要。大量经典的研究表明，灵长类视觉系统的信息处理采取并行处理和模块化构建两种基本策略:视觉脑区可分成背侧和腹侧两条并行通路，来处理不同的视觉特征（如颜色、形状、视差、运动等），在每个脑区内，处理不同视觉特征的神经元，往往依据它们的选择性偏好，形成功能柱结构。运动信息的处理与背侧通路有关，运动方向选择性神经元在此广泛分布并形成方向功能柱。而视皮层四区(V4)位于腹侧通路上，主要处理物体的颜色和形状信息。虽然以往的电生理研究表明V4区存在方向选择性神经元，但很少有人将V4区的功能与运动信息处理联系到一起，一个重要的原因是缺少直接证据表明V4区存在方向功能柱结构。　　借助基于内源信号的光学成像技术，我们首次发现，在麻醉猴视皮层V4区不仅存在颜色和方位功能柱，也存在方向功能柱结构。这个发现为包括V4区在内的腹侧通路参与运动信息处理提供了重要证据。为了更好的理解方向功能柱背后的神经元基础，我们在方向功能柱内和功能柱外进行了单细胞记录。我们发现在方向功能柱内确实有大量的方向选择性神经元存在，它们的偏好方向相似且与光学成像揭示的偏好性一致。在反应特性上，我们发现V4区的方向选择性神经元具有刺激形状依赖性。和运动随机点相比，它们更倾向于检测具有一定空间结构刺激（如光栅）的运动方向。此外，大量(约82.7％)的V4方向选择性神经元对颜色敏感，提示V4可能在物体的运动和颜色信息整合过程中发挥重要作用。V4运动信息处理的这些特点与背侧通路中的发现有显著区别。为了探索V4区运动信息处理的功能，我们在清醒猕猴上进行了光学成像实验。研究发现，V4区存在对“由相对运动定义的边界”具有方位选择性的功能图。综合我们的研究成果表明，不仅背侧通路，腹侧通路也参与处理运动信息，并与背侧通路的处理有较大区别。腹侧通路在处理物体运动信息时整合了较多的形状和颜色信息，处理的目的可能是用来识别“由运动形成的形状”，最终用于物体感知。