Revealing Detail along the Visual Hierarchy: Neural Clustering Preserves Acuity from V1 to V4
情報元:http://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/24447/index.html
霊長類の脳は,人間に知られている最も複雑な生物学的システムであるためその動作原理と神経メカニズムを調査して理解することは,人間が直面する最大の課題の1つである.すべての感覚入力の中で,人間の行動と認知への視覚の貢献が最も重要である.神経科学者,哲学者,芸術家のいずれであっても,視覚と分析を使用して,人間の思考と認知活動を深く理解する.目の前の視覚世界を楽々と見ることができるので,視覚認知の背後にある超複雑な脳神経回路接続と大規模な神経計算を無視することがよくある.中国で独自の資源優位性を持つ非ヒト霊長類のマカクは,ヒトに最も近いモデル実験動物である.霊長類の視覚脳の内部神経機構と視覚脳内の外部視覚物体の再生過程を調査・研究するためには,視覚情報の符号化と処理の脳機構,特に霊長類腹側の微視を研究する必要がある.視覚経路局所的および全体的な視覚の脳のメカニズム.
霊長類の視覚系は通常,網膜から始まり,さまざまなレベルの視覚脳領域で構成される神経回路システムとして説明される.一次および二次視覚野(V1およびV2)ニューロンは,より小さな時空間統合受容野を持ち,局所視覚情報を好む.より高い視覚脳領域V4およびMT / MSTから始め,ニューロンは一般により大きな受容野を持ち,視覚情報を統合するのに適しています全体的な視覚と認知機能を完成させるためのより広い視野.既存の教科書スタイルの知識は,霊長類の階層的視覚系では,ニューロンの受容野が段階的に増加するにつれて,各視覚脳領域の最適な空間分解能が段階的に減少すると考えている.では,物体の認識と認識のために,IT領域などの高次視覚野に細かい視力がどのように渡されるのでしょうか.これは視覚科学研究における主要な基本的な科学的質問であり,これまで誰もそれに答えることができなかった.
彼らの最新の研究では,最初に以前の研究の結果を確認し,集団内のV1,V2,V4視覚野ニューロンの最適な空間周波数選択性が徐々に低下することを発見した.一般に,V1脳領域ニューロンが最も高い空間分解能を持ち,V4最低.しかし,私たちが予期していなかったことは,下視覚野のV1およびV2脳領域と比較して,V4脳領域は実際には「異なる空間周波数の好みを持つニューロン」の脳機能組織構造を持っていることを発見した.高い空間周波数クラスターの中で,V4ニューロンは超高最適空間周波数選択応答を持ち,局所的な視覚情報をエンコードするが,低空間周波数クラスターのV4ニューロンは全体的な視覚情報をエンコードする.また,前者の反応潜時は後者よりも少なくとも10ミリ秒長いことも分かった.これは,特定の視覚課題がない場合,視覚は全体(コースからファイン)から始まり,人間と一致していることを示している.最初に全体的,次に部分的な詳細である視覚.視覚的経験.これらの新しい発見は,空間分解能と網膜偏心の間の厳密な負の関係を壊すだけでなく,全体的および局所的な微細視覚コーディングにおけるV4の重要な役割を明らかにする:V4は側頭視覚野の高次脳領域ですIT脳領域ニューロンは提供します中央視覚野を完全にカバーするオブジェクトの空間位置,距離,およびサイズの不変性分析中に詳細な視覚情報を取得するためのフィードフォワード入力.