Merci fir besicht Nature.com.D'Browser Versioun déi Dir benotzt huet limitéiert CSS Ënnerstëtzung.Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten).An der Tëschenzäit, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, wäerte mir de Site ouni Stiler a JavaScript maachen.
Eng Karussell déi dräi Rutschen zur selwechter Zäit weist.Benotzt d'Previous an Next Knäppercher fir duerch dräi Rutschen gläichzäiteg ze réckelen, oder benotzt d'Slider Knäppercher um Enn fir duerch dräi Rutschen gläichzäiteg ze réckelen.
Héichopléisende Visioun erfuerdert fein Netzhautproben an Integratioun fir Objekteigenschaften ze rekonstruéieren.Et ass wichteg ze bemierken datt wann Dir lokal Proben aus verschiddenen Objeten vermëschen, d'Genauegkeet verluer geet.Dofir ass d'Segmentatioun, d'Gruppéierung vu Beräicher vun engem Bild fir getrennte Veraarbechtung, kritesch fir Perceptioun.A fréiere Wierker goufen bistabil Gitterstrukturen, déi als eng oder méi bewegt Flächen ugesi kënne ginn, benotzt fir dëse Prozess ze studéieren.Hei mellen mir d'Relatioun tëscht Aktivitéit a Segmentéierungsurteeler an Zwëschenregiounen vum Primat visuelle Wee.Besonnesch hu mir festgestallt datt selektiv orientéierend median temporär Neuronen sensibel sinn op Texturstécker déi benotzt gi fir d'Perceptioun vu bistabile Gitter ze verzerren an eng bedeitend Korrelatioun tëscht Studien a subjektiv Perceptioun vu persistent Reizen ze weisen.Dës Korrelatioun ass méi grouss an Eenheeten déi global Bewegung a Mustere mat multiple lokalen Richtungen signaliséieren.Also schléissen mir datt d'Zwëschenzäitberäich Signaler enthält, déi benotzt gi fir komplex Szenen a konstituéierten Objeten a Flächen ze trennen.
Visioun hänkt net nëmmen op déi präzis Diskriminatioun vun elementar Bildcharakteristike wéi Randorientéierung a Geschwindegkeet, awer méi wichteg op déi korrekt Integratioun vun dëse Charakteristiken fir Ëmwelteigenschaften wéi Objektform an Trajectoire1 ze berechnen.Wéi och ëmmer, Problemer entstinn wann Netzhautbilder e puer gläich plausibel Featuregruppen ënnerstëtzen 2, 3, 4 (Fig. 1a).Zum Beispill, wann zwee Sätz vu Geschwindegkeetssignaler ganz no sinn, kann dëst raisonnabel als e bewegt Objet oder e puer bewegt Objete interpretéiert ginn (Fig. 1b).Dëst illustréiert déi subjektiv Natur vun der Segmentatioun, also et ass net eng fix Eegenschaft vum Bild, mee en Interpretatiounsprozess.Trotz senger offensichtlecher Wichtegkeet fir normal Perceptioun, bleift eist Verständnis vun der neuraler Basis vun der perceptueller Segmentatioun am beschten onkomplett.
Eng Cartoon Illustratioun vun engem perceptuelle Segmentatiounsproblem.Dem Beobachter seng Déiftopfaassung an engem Necker-Würfel (lénks) alternéiert tëscht zwou méiglechen Erklärungen (riets).Dëst ass well et keng Signaler am Bild sinn, déi dem Gehir et erlaben eng eenzegaarteg 3D Orientéierung vun der Figur ze bestëmmen (virgesinn vum monokuläre Okklusiounssignal op der rietser Säit).b.Déi inherent Ambiguititéit vu lokale Bewegungssignaler, also eng Sequenz vun Objektbeweegunge kann déi selwecht lokal Bewegung produzéieren, wat zu multiple gläich plausibelen Interpretatioune vum visuellen Input resultéiert, also Vektorfelder kënnen hei aus der kohärent Bewegung vun enger eenzeger Uewerfläch oder der transparenter Bewegung vun iwwerlappende Flächen entstoen.c (lénks) E Beispill vun eisem texturéierte Rasterreiz.Rechteckeg Gitter, déi senkrecht op hir Richtung dreiwen ("Komponenten Richtungen" - wäiss Pfeile) iwwerlappen sech fir e Gittermuster ze bilden.D'Gitter kann als eenzeg, reegelméisseg, verbonne Bewegung vu Richtungen (roude Pfeile) oder eng transparent Bewegung vu Verbindungsrichtungen erkannt ginn.D'Wahrnehmung vum Gitter gëtt verzerrt duerch d'Zousatz vun zoufälleg Punkttexturstécker.(Mëtt) D'Giel markéiert Gebitt gëtt erweidert an als Serie vu Rummen fir kohärent an transparent Signaler ugewisen, respektiv.D'Bewegung vum Punkt an all Fall gëtt duerch gréng a rout Pfeile vertruede.(Riets) Grafik vun der Positioun (x, y) vum Selektiounspunkt géint d'Zuel vun de Frames.Am kohärent Fall dreiwen all Texturen an déi selwecht Richtung.Am Fall vun Transparenz bewegt d'Textur an d'Richtung vun der Komponent.d Eng Cartoon Illustratioun vun eiser Bewegungssegmentatiounsaufgab.D'Aaffen hunn all Prozess ugefaang andeems se e klenge Punkt fixéiert hunn.No enger kuerzer Verspéidung ass e gewëssen Typ vu Gittermuster (Kohärenz / Transparenz) an Textursignalgréisst (zB Kontrast) op der Plaz vum MT RF erschéngt.Wärend all Test kann de Gitter an eng vun zwou méigleche Richtungen vum Muster dreiwen.Nom Stimulus Réckzuch sinn Selektiounsziler uewen an ënner MT RF erschéngen.D'Affen mussen hir Perceptioun vum Gitter an Saccaden un de passenden Selektiounsziel uginn.
D'Veraarbechtung vu visuelle Bewegungen ass gutt charakteriséiert a liwwert also en exzellente Modell fir d'Neuralkreesser vun der perceptueller Segmentatioun ze studéieren.Verschidde computational Studien hunn d'Utilitéit vun zwee-Etapp Bewegungsveraarbechtungsmodeller bemierkt, an deenen héichopléisende initial Schätzung duerch selektiv Integratioun vu lokalen Echantillon gefollegt gëtt fir Kaméidi ze läschen an d'Objetgeschwindegkeet7,8 ze restauréieren.Et ass wichteg ze notéieren datt Visiounssystemer musse këmmeren fir dësen Ensembel op nëmmen déi lokal Proben aus gewéinleche Objeten ze limitéieren.Psychophysikalesch Studien hunn physesch Faktoren beschriwwen, déi beaflosse wéi lokal Bewegungssignaler segmentéiert sinn, awer d'Form vun anatomeschen Trajectoiren an neurale Coden bleiwen oppe Froen.Vill Berichter suggeréieren datt Orientéierung-selektiv Zellen an der temporärer (MT) Regioun vum Primatcortex Kandidate fir neural Substrate sinn.
Wichteg ass, an dëse fréieren Experimenter, Ännerungen an der neuraler Aktivitéit korreléiert mat kierperleche Verännerungen an visuellen Reizen.Wéi och ëmmer, wéi uewen erwähnt, ass Segmentatioun am Wesentlechen e perceptuelle Prozess.Dofir erfuerdert d'Studie vu sengem neurale Substrat d'Verbindung vun Ännerungen an der neuraler Aktivitéit mat Ännerungen an der Perceptioun vu fixen Reizen.Dofir, trainéiert mir zwee Aaffen ze mellen ob der ugesi bistabile grating Muster geformt duerch iwwerlagert dreiwend véiereckege gratings war eng eenzeg Uewerfläch oder zwee onofhängeg Fläch.Fir d'Relatioun tëscht neuralen Aktivitéit a Segmentéierungsurteeler ze studéieren, hu mir eng eenzeg Aktivitéit am MT opgeholl wann d'Affen dës Aufgab gemaach hunn.
Mir hunn eng bedeitend Korrelatioun tëscht der Studie vun der MT Aktivitéit an der Perceptioun fonnt.Dës Korrelatioun existéiert ob d'Reizen offensichtlech Segmentéierungszeechen enthalen oder net.Zousätzlech ass d'Kraaft vun dësem Effekt mat der Sensibilitéit fir Segmentéierungssignaler verbonnen, wéi och mam Musterindex.Déi lescht quantifizéiert de Grad op deem d'Eenheet global anstatt lokal Bewegung a komplexe Mustere straalt.Obwuel Selektivitéit fir Moud Richtung huet laang als definéieren Fonktioun vun MT unerkannt ginn, a Moud-selektiv Zellen weisen tuning zu komplex Reizen konsequent mat mënschlech Perceptioun vun deene Reizen, fir déi bescht vun eisem Wëssen, dëst ass den éischte Beweis fir eng Korrelatioun tëscht Mustere.Index an perceptuell Segmentatioun.
Mir hunn zwee Affen trainéiert fir hir Perceptioun vu driftende Gitter Reizen (kohärent oder transparent Beweegungen) ze demonstréieren.Mënschlech Beobachter gesinn dës Reizen normalerweis als kohärent oder transparent Beweegunge mat ongeféier der selwechter Frequenz.Fir déi richteg Äntwert an dësem Prozess ze ginn an d'Basis fir d'Operant Belounung ze setzen, hu mir Segmentatiounssignaler erstallt andeems de Raster vun der Komponent strukturéiert gëtt, déi d'Gitter bilden (Fig. 1c, d).Ënner kohärent Bedéngungen beweegen all Texturen laanscht d'Richtung vum Muster (Fig. 1c, "kohärent").Am transparenten Zoustand bewegt d'Textur senkrecht op d'Richtung vum Gitter, op deem se iwwerlagert ass (Fig. 1c, "transparent").Mir kontrolléieren d'Schwieregkeet vun der Aufgab andeems de Kontrast vun dësem Texturlabel geännert gëtt.An de cued Studien goufen d'Affe belount fir Äntwerten entspriechend Textur-Zeilen, a Beloununge goufen zoufälleg ugebueden (50/50 Chancen) an Tester mat Musteren ouni Textur-Zeilen (Null Texturkontrastbedingung).
Verhalensdaten vun zwee representativ Experimenter ginn an der Figur 2a gewisen, an d'Äntwerte ginn als Undeel vun Uerteeler vu Kohärenz versus Kontrast vun Textursignaler geplot (Transparenzkontrast gëtt ugeholl als negativ per Definitioun) fir Musteren déi erop oder erof verschwannen, respektiv. Insgesamt war d'Affen hir Perceptioun vu Kohärenz / Transparenz zouverlässeg beaflosst souwuel vum Schëld (transparent, kohärent) a Kraaft (Kontrast) vum Texturstéck (ANOVA; Monkey N: Richtung - F = 0,58, p = 0,45, Zeechen - F = 1248, p < 10-3, 0, Kontrast S = 102; - F = 0,41, p = 0,52, Zeechen - F = 2876,7, p <10-10, Kontrast - F = 36,5, p <10-10). Insgesamt war d'Perceptioun vun den Apen vu Kohärenz / Transparenz zouverlässeg beaflosst souwuel vum Schëld (transparent, kohärent) a Kraaft (Kontrast) vun der Texturstéck (ANOVA; Monkey N: Richtung - F = 0,58, p = 0,45, Zeechen - F = 1248, p < 10-3, 0,02, S = 10-102. Richtung - F = 0,41, p = 0,52, Zeechen - F = 2876,7, p <10-10, Kontrast - F = 36,5, p <10-10). В целом на восприятие обезьянами когерентности/прозрачности достоверно влияли как знак (прозрачность, когерентности), ) текстурного признака (ANOVA; обезьяна N: направление — F = 0,58, p = 0,45, знак — F = 1248, p < 10−10, p < 10−10, p < 10−10, p < 10−10, p < 10−10, понтраст : p <1,6 – F = 22,0; равление - F = 0,41, p = 0,52, признак - F = 2876,7, p < 10-10, контраст - F = 36,5, р < 10-10). Am Allgemengen, war d'Perceptioun vun Kohärenz / Transparenz vun Aaffen wesentlech beaflosst souwuel d'Zeechen (Transparenz, Kohärenz) an d'Kraaft (Kontrast) vun der textural Fonktioun (ANOVA; Af N: Richtung - F = 0,58, p = 0,45, Zeechen - F = 1248, p <6 F = 1020, Kontrast S = 3 -0 Richtung: -0 Richtung: -0 Richtung; F = 0,41, p = 0,52, Zeechen - F = 2876,7, p <10 -10, Kontrast - F = 36,5, p <10-10).总体而言，猴子对连贯性/透明度的感知受到纹理提示（ANOVA）的笴叼）的符叼）的笴叼．度的感知受到纹理提示（ANOVA）的笴叼）的符叼（度弉叼（透，对比度）的可靠影响；猴子N：方向- F = 0.58，p = 0.45，符号- F = 1248, p < 10−10, p < 10−10, < 2−6, 度 比 = 2−6;子S: 方向– F = 0.41, p = 0.52, 符号– F = 2876.7, p < 10−10, 对比度– F = 36.5，p < 10-10）.总体而言，猴子对连贯性/透明度的感知受到纹理提示（ANOVA）的笴叼）的符叼）的笴叼．度的感知受到纹理提示（ANOVA）的笴叼）的符叼（度弉叼（透，对比度）的可靠影响；猴子N：方向- F = 0.58，p = 0.45，符号- F = 1248, p < 10−10, p < 10−10, < 2−6. ，p < 10-10）.Am Allgemengen, war d'Perceptioun vun Affekote Kohärenz / Transparenz wesentlech beaflosst vum Schëld (Transparenz, Kohärenz) an Intensitéit (Kontrast) vun Textur Signaler (ANOVA);обезьяна N: ориентация – F = 0,58, p = 0,45, знак – F = 1248, p < 10−10, Контрастность - F = 22,63, p <10; Monkey N: Orientéierung - F = 0,58, p = 0,45, Zeechen - F = 1248, p <10−10, Kontrast - F = 22,63, p <10; −10 Обезьяна S: Beschreiwung - F = 0,41, p = 0,52, Знак - F = 2876,7, p < 10-10, Kontrast - F = 36,5, p <10-10). -10 Monkey S: Orientéierung - F = 0,41, p = 0,52, Zeechen - F = 2876,7, p <10-10, Kontrast - F = 36,5, p <10-10).Gaussesch kumulative Funktiounen goufen op d'Daten vun all Sessioun ugepasst fir d'psychophysikalesch Charakteristike vun den Affen ze charakteriséieren.Op Fig.2b weist d'Verdeelung vum Accord fir dës Modeller iwwer all Sessiounen fir béid Aaffen.Insgesamt hunn d'Affen d'Aufgab präzis a konsequent ofgeschloss, a mir hunn manner wéi 13% vun den Zwee-Affe-Sessiounen ofgeleent wéinst enger schlechter Passung zum kumulative Gaussesche Modell.
a Verhalensbeispiller vun Affen a representativ Sessiounen (n ≥ 20 Studien pro Stimulusbedingung).An de lénksen (riets) Paneele ginn Daten vun enger N (S) Apesession als kohärent Selektiounsscore (Ordinate) versus Zeechenkontrast vun Textursignaler (Abscissa) geplot.Hei gëtt ugeholl datt transparent (kohärent) Texturen negativ (positiv) Wäerter hunn.D'Äntwerte goufen getrennt gebaut no der Bewegungsrichtung vum Muster (op (90 °) oder erof (270 °)) am Test.Fir béid Déieren ass d'Performance, egal ob d'Äntwert duerch 50/50 Kontrast (PSE - zolidd Pfeile) gedeelt gëtt oder d'Quantitéit vum Texturkontrast erfuerderlech ass fir e gewëssen Leeschtungsniveau z'ënnerstëtzen (Schwell - oppe Pfeile), ass an dësen Drift Richtungen.b Gepasst Histogramm vu R2 Wäerter vun der Gaussescher kumulativer Funktioun.Monkey S (N) Donnéeën sinn op der lénker Säit gewisen (riets).c (Top) PSE gemooss fir d'Gitter verréckelt erof (Ordinate) am Verglach zum PSE verréckelt d'Gitter (Abscissa) geplot, mat Kanten déi d'PSE Verdeelung fir all Bedingung representéieren a Pfeiler déi d'Moyenne fir all Bedingung uginn.Donnéeën fir all N (S) Apesessiounen ginn an der lénkser (riets) Kolonn uginn.(Ënnen) Selwecht Konventioun wéi fir PSE Donnéeën, mee fir equipéiert Fonktioun Schwellen.Et ware keng bedeitend Differenzen an PSE-Schwellen oder Moudetrends (kuckt Text).d PSE an Hang (Ordinate) sinn ofhängeg vun der normaliséierter Raster Orientéierung vun der Wénkel Trennungskomponent ("Integral Gitterwinkel" - Abscissa) geplot.Déi oppe Kreeser sinn d'Moyene, déi zolidd Linn ass dee beschte passenden Regressiounsmodell, an déi gestippelt Linn ass den 95% Vertrauensintervall fir de Regressiounsmodell.Et gëtt eng bedeitend Korrelatioun tëscht PSE an normaliséierter Integratiounswinkel, awer net Schréiegt an normaliséierter Integratiounswinkel, suggeréiert datt d'psychometresch Funktioun sech verännert wéi de Wénkel d'Komponentgitter trennt, awer net schärfen oder offlachen.(Monkey N, n = 32 Sessiounen; Monkey S, n = 43 Sessiounen).An alle Panelen representéieren d'Fehlerbarren de Standardfehler vum Mëttel.Haha.Kohärenz, PSE subjektiv Gläichheet Score, Norm.Standardiséierung.
Wéi uewen ernimmt, souwuel de Kontrast vun Textur-Zeechen wéi och d'Bewegungsrichtung vum Muster variéiert iwwer Studien, mat Reizen, déi an engem bestëmmte Prozess erop oder erof dreiwen.Dëst gëtt gemaach fir psychophysikalesch11 an neuronal28 adaptiv Effekter ze minimiséieren.Muster Orientéierung versus Bias (subjektiv Gläichheetspunkt oder PSE) (Wilcoxon Rank Zomm Test; Af N: z = 0,25, p = 0,8; Af S: z = 0,86, p = 0,39) oder ugepasst Funktiounsschwell (Zomm vun de Wilcoxon Ranken; Monkey. p = 0,62) (Fig. 2c).Zousätzlech, goufen et keng grouss Differenzen tëscht Aaffen am Grad vun Textur Géigesaz néideg Leeschtung Schwellen Niveauen ze erhalen (N Af = 24,5% ± 3,9%, S Af = 18,9% ± 1,9%; Wilcoxon Rank Zomm, z = 1,01, p = 0,31).
An all Sessioun hu mir den Interlattice-Wénkel geännert, déi d'Orientéierunge vun de Komponentgitter trennt.Psychophysikalesch Studien hu gewisen datt d'Leit méi wahrscheinlech Zell 10 als verbonne gesinn wann dëse Wénkel méi kleng ass.Wann d'Affen zouverlässeg hir Perceptioun vu Kohärenz / Transparenz berichten, dann op Basis vun dësen Erkenntnisser, géif een erwaarden datt PSE, den Texturkontrast entsprécht enger eenheetlecher Spaltung tëscht Kohärenz- an Transparenzwahlen, bei Interaktioun eropgeet.Gitterwinkel. Dëst war jo de Fall (Figebam. 2d; Zesummebroch iwwer Muster Richtungen, Kruskal-Wallis; Af N: χ2 = 23,06, p <10-3; Af S: χ2 = 22,22, p <10-3; Korrelatioun tëscht normaliséierter inter-grating Wénkel an PSE, Monkeyr N = 9,0 Monkeyr Wénkel an PSE, 9 Monkeyr N. = 0,76, p < 10-13). Dëst war jo de Fall (Fig. 2d; Zesummebroch iwwer Muster Richtungen, Kruskal-Wallis; Aaffen N: χ2 = 23,06, p <10-3; Af S: χ2 = 22,22, p <10-3; Korrelatioun tëscht normaliséierter inter- gring Wénkel an PSE, Monkeyr N: 9, Monkeyr N. = 0,76, p < 10-13). Это действительно имело место (рис. 2d; коллапс поперек направления паттерна, Крускал-Уоллис; обезьяна = p. 23,02я = p23,02я, N: 21,02; op S: χ2 = 22,22, p < 10–3; корреляция между нормализованными угол решетки a PSE – berechent N: r = 0,67, p <0,67, p <0,67, p, 7 10-13 Uhr). Dëst ass wierklech geschitt (Fig. 2d; Zesummebroch iwwer d'Richtung vum Muster, Kruskal-Wallis; Af N: χ2 = 23,06, p <10-3; Af S: χ2 = 22,22, p <10-3; Korrelatioun tëscht normaliséierter Gitterwénkel an PSE - Monkeyr = 9 Monkeyr, PSE - 0 Monkeyr, 7 0,76, p < 10-13).情况确实如此（图2d；跨模式方向折叠，Kruskal-Wallis；猴子N：χ2 = 23.06，p < 10-3；缛2Ｔp < 10-3；缐2: 10-3；2:0 3；标准化间光栅角和PSE – 猴子N：r = 0.67，p < 10-9；猴子S：r = 0.76，p < 10-13）.情况 确实 如此 （图 图 2D ； 方向 折叠 , kruskal-wallis ； n ： ： 2 = 23.06 ， p <10-3 ； 2； 2 ， 2； 2 ， -3 ； 间 光栅角 和 pse-猴子 猴子 猴子 猴子 猴子 猴子 猴子N：r = 0.67，p < 10-9，，，p < 10-9，，， ) . Это действительно имело место (рис. 2d; кратность по оси моды, Крускал-Уоллис; обезьяна N: χ2 = 23,106,-2 zu = 23,106,-2 p = 23,106,-2; ,22, p < 10-3; нормализованный межрешеточный угол). Dëst war jo de Fall (Figebam. 2d; ausklappen laanscht d'Modus Achs, Kruskal-Wallis; Af N: χ2 = 23,06, p <10-3; Af S: χ2 = 22,22, p <10-3; normaliséiert interlattice Corner). PSE-Obezuelung N: r = 0,67, p < 10–9, Iwwerschoss S: r = 0,76, p < 10–13). PSE Af N: r = 0,67, p <10–9, Af S: r = 0,76, p <10–13).Am Géigesaz, der interlattice Wénkel änneren hu kee groussen Effekt op den Hang vun der psychometric Funktioun (Figebam. 2d; Kräiz-modal Orientatioun klappt, Kruskal-Wallis; Af N: χ2 = 8,09, p = 0,23; Aaffen S χ2 = 3,18, p = 0,67 Schläimhait an 0,67, 0,67, p = 0,67; 4, p = 0,2, Af S: r = 0,03, p = 0,76).Also, am Aklang mat de psychophysikaleschen Donnéeën vun enger Persoun, ass den duerchschnëttleche Effekt vun der Verännerung vum Wénkel tëscht de Gitter eng Verréckelung vun de Verschiebungspunkten, an net eng Erhéijung oder Ofsenkung vun der Empfindlechkeet fir Segmentéierungssignaler.
Schlussendlech ginn Belounungen zoufälleg mat enger Wahrscheinlechkeet vun 0,5 an Tester mat null Texturkontrast zougewisen.Wann all Affe vun dëser eenzegaarteger Zoufällegkeet bewosst waren a fäeg waren tëscht Null Texturkontrast a Cue Reizen z'ënnerscheeden, kënne se verschidde Strategien fir déi zwou Aarte vu Studien entwéckelen.Zwou Observatioune proposéiere staark datt dëst net de Fall ass.Als éischt huet d'Verännerung vum Gitterwénkel qualitativ ähnlech Effekter op Cue an Null Textur Kontrast Scores (Fig. 2d an Ergänzungs Fig. 1).Zweetens, fir béid Aaffen, ass déi bistabil Testauswiel onwahrscheinlech eng Widderhuelung vun der leschter (virdrun) Belounungsauswiel (binomial Test, N Aaffen: 0,52, z = 0,74, p = 0,22; S Aaffen: 0,51, r = 0,9, p = 0,18).
Als Conclusioun war d'Behuele vun den Affen an eiser Segmentéierungsaufgab ënner gudder Stimulatiounskontroll.D'Ofhängegkeet vun perceptuellen Uerteeler iwwer d'Zeechen an d'Gréisst vun Textur-Zeechen, wéi och Verännerungen am PSE mam Gitterwinkel, weisen datt d'Affen hir subjektiv Perceptioun vu Motorkohärenz / Transparenz gemellt hunn.Schlussendlech sinn d'Äntwerte vun den Affen an den Null Textur Kontrastversuchungen net vun der Belounungsgeschicht vu fréiere Studien beaflosst a si wesentlech vun interraster Wénkelännerungen beaflosst.Dëst hindeit datt d'Affen weiderhin hir subjektiv Perceptioun vun der Gitteroberflächekonfiguratioun ënner dësem wichtegen Zoustand berichten.
Wéi uewen ernimmt, ass den Iwwergank vum Texturkontrast vun negativ op positiv gläichwäerteg mam perceptuellen Iwwergang vu Reizen vun transparent op kohärent.Am Allgemengen, fir eng gegebene Zell, tendéiert d'MT-Reaktioun erop oder erofzegoen wéi den Texturkontrast vun negativ op positiv ännert, an d'Richtung vun dësem Effekt hänkt normalerweis vun der Bewegungsrichtung vum Muster / Komponent of.Zum Beispill, sinn d'Directional tuning Kéiren vun zwee representativ MT Zellen an der Figur 3 gewisen, zesumme mat den Äntwerte vun dësen Zellen op gratings mat niddereg oder héich Kontrast kohärent oder transparent Textur Signaler.Mir hunn op iergendeng Manéier probéiert dës Gitterreaktiounen besser ze quantifizéieren, déi mat der psychophysiologescher Leeschtung vun eise Affen verbonne kënne sinn.
Polar Komplott vun der Richtungstuningkurve vun enger representativer Af MT Zell S als Äntwert op eng eenzeg sinusoidal Array.De Wénkel weist d'Bewegungsrichtung vum Gitter un, d'Gréisst weist d'Emissivitéit un, an déi bevorzugt Zellrichtung iwwerlappt ongeféier 90 ° (up) mat der Richtung vun engem vun de Komponenten an der Richtung vum Gittermuster.b Wöchentlech Stimulatiounszäithistogramm (PSTH) vum Äntwertraster, an der Schablounrichtung ëm 90 ° verréckelt (schematesch op der lénker Säit) fir d'Zelle gewisen an a.Äntwerte sinn no Textur Hiweis Typ zortéiert (kohäsiv / transparent - Mëtt / riets Panel respektiv) a Michelson Kontrast (PSTH Faarf Hiweis).Nëmme korrekt Versuche gi fir all Typ vu Low-Contrast an High-Contrast Textur Signaler gewisen.Zellen reagéiert besser op erop dreiwend Gittermuster mat transparenten Texturstécker, an d'Äntwert op dës Mustere erhéicht mat Erhéijung vum Texturkontrast.c, d sinn déiselwecht Konventioune wéi an a a b, awer fir aner MT Zellen wéi den Affekot S, iwwerlappt hir léifste Orientéierung bal déi vum Downward Drift Gitter.D'Eenheet bevorzugt downward dreiwend Gitter mat kohärent Textur-Zeechen, an d'Äntwert op dës Mustere vergréissert mat Erhéijung vum Texturkontrast.An all Paneele stellt de schaarf Gebitt de Standardfehler vum Mëttel duer.Speechen.Spikes, Sekonnen.zweeten.
Fir d'Relatioun tëscht Gitteroberflächekonfiguratioun (kohärent oder transparent) ze entdecken wéi duerch eis Textursignaler an MT Aktivitéit uginn, hu mir d'éischt d'Korrelatioun tëscht Zellen fir kohärent Bewegung (positiv Hang) oder transparent Bewegung (negativ Hang) duerch Regressioun zréckgezunn.gegeben fir Zellen no Zeecheresponsraten ze klassifizéieren am Verglach zum Kontrast (separat fir all Modusrichtung).Beispiller vun dëse Gittertuningkurven aus der selwechter Beispillzell an der Figur 3 ginn an der Figur 4a gewisen.No der Klassifikatioun hu mir Empfängerleistungsanalyse (ROC) benotzt fir d'Sensibilitéit vun all Zelle fir d'Modulatioun vun Textursignaler ze quantifizéieren (kuckt Methoden).Déi neurometresch Funktiounen, déi op dës Manéier kritt goufen, kënnen direkt mat de psychophysikalesche Charakteristike vun den Affen an der selwechter Sessioun verglach ginn, fir d'psychophysikalesch Sensibilitéit vun Neuronen direkt mat Gittertexturen ze vergläichen.Mir hunn zwee Signalerkennungsanalysen fir all Unitéiten an der Probe gemaach, separat neurometresch Features fir all Richtung vum Muster berechent (erëm, erop oder erof).Et ass wichteg ze bemierken datt mir fir dës Analyse nëmmen Studien abegraff hunn, an deenen (i) d'Reizen en Texturstéck enthalen hunn an (ii) d'Affen am Aklang mat deem Hiweis geäntwert hunn (dh "korrekt" Studien).
Feier Tariffer sinn géint Textur Zeechen Géigesaz, bzw., fir gratings Verréckelung erop (lénks) oder erof (riets), der staark Linn duerstellt déi bescht fit linear Réckgang, an d'Donnéeën an der ieweschter (ënnen) Zeil sinn aus deenen an Fig.Reis.3a Zell, b (Fig. 3c, d).Regressiounssteigungsfeatures goufen benotzt fir bevorzugt Texturstécker (kohärent / transparent) un all Zell / Gitter Orientéierungskombinatioun ze ginn (n ≥ 20 Studien pro Stimulusbedingung).Feeler Baren representéieren d'Standardabweichung vun der Moyenne.Déi neurometresch Funktioune vun den Eenheeten, déi a ba ugewise ginn, ginn zesumme mat de psychometresche Funktiounen beschriwwen, déi während der selwechter Sessioun gesammelt ginn.Elo, fir all Feature, plotte mir de gewënschte Tooltip-Wiel (Ordinate) (kuckt Text) als Prozentsaz vum Zeechekontrast vun der Textur (Abscissa).Texturkontrast gouf geännert sou datt bevorzugt Tooltips positiv sinn an eidel Tooltips negativ sinn.D'Donnéeën vun den Upward (downward) driftende Gitter ginn an de lénksen (riets) Panelen, an den ieweschte (ënneschten) Reihen gewisen - d'Donnéeën vun den Zellen, déi an der Fig. 3a, b (Fig. 3c, d) ugewise ginn.D'Verhältnisser vun neurometreschen a psychometresche Schwell (N / P) ginn an all Panel gewisen.Speechen.Spikes, Sekonnen.sec, dir.Richtung, Provënz léifste, psi.Psychometrie, Neurologie.
Gitter Tuningkurven an neurometresch Funktiounen vun zwee representativ MT Zellen an hir assoziéiert psychometresch Funktiounen, aggregéiert zesumme mat dësen Äntwerten, ginn an den Top an ënnen Panelen vun der Figur 4a, b respektiv gewisen.Dës Zellen weisen eng ongeféier monoton Erhéijung oder Ofsenkung wéi den Hiweis vun der Textur vun transparent op kohärent geet.Zousätzlech hänkt d'Richtung an d'Kraaft vun dëser Verbindung vun der Richtung vun der Gitterbewegung of.Schlussendlech sinn déi neurometresch Funktiounen, déi aus den Äntwerte vun dësen Zellen berechent sinn, nëmmen un (awer nach ëmmer net entspriechend) d'psychophysikalesch Eegeschafte vun der unidirektionaler Gitterbewegung ugesi ginn.Béid neurometresch a psychometresch Funktiounen goufen mat Schwellen zesummegefaasst, dh entspriechend ongeféier 84% vun engem korrekt gewielte Kontrast (entspriechend dem mëttleren + 1 sd vun der ageriicht kumulativ Gaussescher Funktioun).Iwwer déi ganz Probe ass den N / P Verhältnis, de Verhältnis vun der neurometrescher Schwell zum psychometreschen, duerchschnëttlech 12,4 ± 1,2 am Affekot N an 15,9 ± 1,8 am Affekot S, a fir d'Gitter an op d'mannst eng Richtung ze beweegen, nëmme bei ~ 16% (18).%) Unitéiten vum Af N (Affekot S) (Figebam. 5a).Vun der Zell Beispill an der Figur gewisen.Wéi an de Figuren 3 a 4 gesi ginn, kann d'Sensibilitéit vun Neuronen beaflosst ginn duerch d'Relatioun tëscht der bevorzugter Orientéierung vun der Zell an der Richtung vun der Gitterbewegung, déi an den Experimenter benotzt gëtt.Besonnesch d'Orientéierungsjustéierungskurven an der Fig. Dëst war de Fall fir béid Aaffen (ANOVA; relativ léifste Richtungen mat 10 ° Opléisung binnend; Af N: F = 2.12, p <0.01; Affekot S: F = 2.01, p <0.01). Dëst war de Fall fir béid Aaffen (ANOVA; relativ léifste Richtungen mat 10 ° Opléisung binnend; Af N: F = 2.12, p <0.01; Affekot S: F = 2.01, p <0.01). Это имело место для обеих обезьян (ANOVA; относительные предпочтительные направления объединены в гсрупя в гсрупя 0; N: F = 2,12, p <0,01; Iwwerschoss S: F = 2,01, p <0,01). Dëst war de Fall fir béid Affen (ANOVA; relativ bevorzugt Richtungen gruppéiert bei 10° Opléisung; Affekot N: F=2.12, p<0.01; Affekot S: F=2.01, p<0.01).两只猴子都是这种情况（方差分析；以10° 分辨率合并的相对首选方差分析；以 分辨率合并的相对首选方差分析；以；猴子S：F = 2.01，p < 0.01）.两 只 猴子 都 是 这 种 （方差 分析 以 以 10 ° 分辨率 合并 的 相对 方差 分析 以 以 10 ° 分辨率 合并 的 相对 方 ​​缌 ，2 f，，， ，，，，，，， <0.01 ； ： ： f = 2.01 ， p <0.01。。。。。。。）)））)) ）) Dëst ass en Deel vun der Verëffentlechung (ANOVA; относительная предпочтительная ориентация объединена приносительные zäit: 12; , p <0,01; iwwerschratt S: F = 2,01, p <0,01). Dëst war de Fall fir béid Affen (ANOVA; relativ bevorzugt Orientéierung bei 10 ° Opléisung zesummegefaasst; Affekot N: F=2.12, p<0.01; Affekot S: F=2.01, p<0.01).Wéinst dem grousse Grad vun der Variabilitéit an der Neuronempfindlechkeet (Fig. 5a), fir d'Ofhängegkeet vun der Neuronempfindlechkeet op relativ bevorzugten Orientéierungen ze visualiséieren, normaliséierte mir fir d'éischt all Zell hir léifste Orientéierung op déi "bescht" Orientéierung fir d'Bewegung vum Gittermuster (dh Richtung).an deem de Gitter dee klengste Wénkel tëscht der bevorzugter Zellorientéierung an der Orientéierung vum Gittermuster bildt).Mir hunn erausfonnt datt d'relativ Schwelle vun Neuronen (Schwell fir "schlëmmst" Gitter Orientéierung / Schwell fir "bescht" Gitter Orientéierung) variéiert mat dëser normaliséierter preferéierter Orientéierung, mat Peaks an dësem Schwellverhältnis ronderëm Musteren oder Komponent Orientatiounen (Figure 5b).)). Dësen Effekt konnt net duerch eng Bias an der Verdeelung vun bevorzugten Richtungen an den Unitéiten an all Prouf Richtung ee vun de plaid Muster oder Komponent Richtungen (Figebam. 5c; Rayleigh Test; Af N: z = 8.33, p <10-3, kreesfërmeg mengen = 190.13 deg ± 9.83 deg ± 9.83 deg; a konsequent S. 0.9 deg, a konsequent S. 0.9 deg) erkläert ginn. tinge Wénkel (Ergänzungsbild 2). Dësen Effekt konnt net duerch eng Viraussetzung an der Verdeelung vun léifste Richtungen an den Unitéiten an all Prouf Richtung ee vun de plaid Muster oder Komponent Richtungen (Figebam. 5c; Rayleigh Test; Af N: z = 8.33, p <10-3, kreesfërmeg mengen = 190.13 deg ± 9.83 deg : 0.73 deeg, a konsequent S = 0.4 deeg : 0.73 deg; 0.000. grating Wénkel (Ergänzungsbild 2). Этот эффект нельзя было объяснить смещением распределения предпочтительных направлений в единицахи одного из клетчатых направлений или направлений компонентов (рис. 5в; критерий Рэлея; обезьяна N: z = 8,103, p). Dësen Effekt konnt net duerch eng Verréckelung vun der Verdeelung vun bevorzugten Richtungen an Unitéiten an all Prouf Richtung ee vun de checkered Richtungen oder Komponent Richtungen erkläert ginn (Lalumi 5c; Rayleigh Test; Af N: z = 8,33, p <10-3)., kreesfërmeg Moyenne = 190,13 Grad ± 9,83 Grad;Monkey S: z = 0,79, p = 0,45) a war déi selwecht fir all Ecker vum Plaid Gitter (Zousätzlech Figur 2).这种效应不能通过每个样本中单元中的优选方向分布偏向格子图本中单元中的优选方向分布偏向格子图案我飹图案或组图5c;且在格子间光栅角上是一致的（补充图2）.这 种 效应 不 能 通过 每 样本 中 单元 中 优选 方向 分布 偏向 偏向 图 偏合 图解释 （图 图 图 图 瑞利 测试 ； 猴子 n: z = 8.33 ， p <10-3 ， 平均值 平均值圆形 圆形 圆形 圆形 圆形 圆形 圆形z Этот эффект не может быть объяснен тем, что распределение предпочтительных ориентаций в клеткац vun liewensfrou Strukturen, liewen an zäitgenëssesch a vun ориентаций компонентов (Ris. 5в; критерия z: Рэна, 3, 0; 8, 3; -3). Dësen Effekt kann net vun der Tatsaach erkläert ginn, datt d'Verdeelung vun bevorzugten Orientatiounen an Zellen an all Echantillon entweder Richtung Gitter Struktur oder Richtung ee vun de Komponente Orientatioune partiell ass (Figebam. 5c; Rayleigh d'Test; Af N: z = 8,33, p <10-3)., kreesfërmeg Moyenne) = 190,13 Grad ± 9,83 Grad;Monkey S: z = 0,79, p = 0,45) a waren gläich an Gitterwénkel tëscht Gitter (Ergänzlech Fig. 2).Also hänkt d'Sensibilitéit vun Neuronen op texturéiert Gitter, op d'mannst deelweis, vun de fundamentalen Eegeschafte vum MT Tuning of.
Déi lénks Panel weist d'Verdeelung vun N / P Verhältnisser (Neuron / psychophysiologesch Schwell);all Zell gëtt zwee Daten Punkten, eent fir all Richtung an deem d'Muster bewegt.Déi riets Panel plott psychophysikalesch Schwellen (Ordinate) versus neuronal Schwellen (Abscissa) fir all Unitéiten an der Probe.D'Donnéeën an der ieweschter (ënnen) Zeil sinn vum Af N (S).b Normaliséiert Schwellverhältnisser ginn géint d'Gréisst vum Ënnerscheed tëscht der optimaler Gitterorientéierung an der bevorzugter Zellorientéierung geplot.Déi "bescht" Richtung ass definéiert wéi d'Richtung vun der Gitterstruktur (gemooss mat engem eenzege sinusfërmege Gitter) am nootste bei der bevorzugter Zellrichtung.D'Date goufen als éischt duerch normaliséierter preferéiert Orientéierung (10 ° Këschte) bindéiert, duerno goufen d'Schwellverhältnisser normaliséiert op de maximale Wäert an duerchschnëttlech bannent all Behälter.Zellen mat enger bevorzugter Orientéierung liicht méi grouss oder méi kleng wéi d'Orientéierung vun de Gitterkomponenten haten de gréissten Ënnerscheed an der Empfindlechkeet fir d'Orientéierung vum Gittermuster.c Pink Histogram vun der Preferenz Orientatioun Verdeelung vun all MT Unitéiten opgeholl an all Af.
Schlussendlech ass d'Äntwert vum MT moduléiert duerch d'Richtung vun der Gitterbewegung an d'Detailer vun eise Segmentéierungssignaler (Textur).Verglach vun neuronaler a psychophysescher Sensibilitéit huet gewisen datt allgemeng MT-Eenheeten vill manner empfindlech waren op kontrastéierend Textursignaler wéi Affen.Wéi och ëmmer, d'Sensibilitéit vum Neuron huet geännert ofhängeg vum Ënnerscheed tëscht der bevorzugter Orientéierung vun der Eenheet an der Richtung vun der Gitterbewegung.Déi sensibelst Zellen tendéieren Orientéierungsvirléiften ze hunn, déi bal d'Gittermuster oder eng vun de konstituéierten Orientéierungen ofdecken, an e klengen Ënnerdeel vun eise Proben waren esou sensibel oder méi sensibel wéi d'Affen hir Perceptioun vu Kontrast Differenzen.Fir ze bestëmmen ob d'Signaler vun dëse méi sensiblen Eenheeten méi enk mat der Perceptioun bei Affen verbonne sinn, hu mir d'Korrelatioun tëscht Perceptioun an neuronalen Äntwerten iwwerpréift.
E wichtege Schrëtt fir eng Verbindung tëscht neural Aktivitéit a Verhalen opzebauen ass Korrelatiounen tëscht Neuronen a Verhalensreaktiounen op konstante Reizen z'etabléieren.Fir neural Äntwerte mat Segmentéierungsurteeler ze verbannen, ass et kritesch fir e Stimulus ze kreéieren deen, trotz dem selwechten, anescht a verschiddene Studien erkannt gëtt.An der aktueller Etude ass dëst explizit duergestallt vun engem null Textur Kontrast grating.Och wa mir ënnersträichen datt, baséiert op de psychometresche Funktioune vun Déieren, Gitter mat minimalen (manner wéi ~ 20%) Texturkontrast normalerweis als kohärent oder transparent ugesi ginn.
Fir d'Ausmooss ze quantifizéieren, wéi MT Äntwerte mat Perceptuelle Berichter korreléieren, hu mir eng Selektiounswahrscheinlechkeet (CP) Analyse vun eise Gitterdaten gemaach (kuckt 3).Kuerz gesot, CP ass eng net-parametresch, net-Standard Moossnam, déi d'Relatioun tëscht Spike-Äntwerten a perceptuellen Uerteeler quantifizéiert30.D'Analyse beschränken op Studien mat Gitter mat null Texturkontrast a Sessiounen, an deenen Aaffen op d'mannst fënnef Choixe fir all Typ vun dësen Tester gemaach hunn, hu mir SR separat fir all Richtung vun der Gitterbewegung berechent. Iwwert Aaffen, observéiert mir eng Moyenne CP Wäert däitlech méi grouss wéi mir duerch Zoufall erwaarden géif (Lalumi 6a, d; Af N: mengen CP: 0,54, 95% CI: (0,53, 0,56), zwee-dofir t-Test géint null vun CP = 0,5, t = 6,7, -5, t = 6,7,-5, 5, CP = 6,0, 5, 0, 5, 0, 5, 6, 9; CI: (0.54, 0.57), zweesäiteg t-Test, t = 9.4, p <10-13). Iwwert Aaffen, observéiert mir eng Moyenne CP Wäert däitlech méi grouss wéi mir duerch Zoufall erwaarden géif (Lalumi 6a, d; Af N: mengen CP: 0,54, 95% CI: (0,53, 0,56), zwee-dofir t-Test géint null vun CP = 0,5, t = 6,7, -5, t = 6,7,-5, 5, CP = 6,0, 5, 0, 5, 0, 5, 6, 9; CI: (0.54, 0.57), zweesäiteg t-Test, t = 9.4, p <10-13).An Aaffen, observéiert mir eng Moyenne CP däitlech méi héich wéi zoufälleg erwaart (Lalumi 6a, d; Af N: mengen CP: 0,54, 95% CI: (0,53, 0,56), zwee-tailed T-Test vs null Wäerter).CP = 0,5, t = 6,7, p < 10-9; CP = 0.5, t = 6.7, p < 10-9; обезьяна S: среднее CP: 0,55, 95% ДИ: (0,54, 0,57), двусторонний t-критерий, t = 9,4, p <10–13). Monkey S: heeschen CP: 0,55, 95% CI: (0,54, 0,57), zwee-tailed t-Test, t = 9,4, p <10-13).在猴子中，我们观察到平均CP 值显着大于我们偶然预期的值（图6a，d；猴：CI０%崌：CI０5.9：CI:4. （0.53，0.56），针对空值的双边t 检验CP = 0.5, t = 6.7, p < 10−9; 猴子S: 平均CP: 0.554, 平均CP: 0.55, 0,7检验, t = 9.4, p < 10-13) .在 猴子 中 ， 我们 观察 平均 平均 值 显着 大于 我们 偶然 的 值 （図， （図， （図均 ： 0.54，95% Ci ： 0.53，0.56） ， 空值 检验 CP = 0.5, t = 6.7, p < 10-9;猴子S: 平均CP: 0.55, 95% CI: (0.54, 0.57), 双边t检验, t=9.4, p < 10-13) У обезьян мы наблюдали средние значения CP, значительно превышающие то, что мы могли бы ожосидис 6 яна N: среднее CP: 0,54, 95% ДИ: (0,53, 0,56), двусторонний t- тест CP против нуля = 0,5, t = 6,7, p < 10-9, ис: 5, CP 95% ДИ: (0,54, 0,57), двусторонний t-критерий, t = 9,4, p < 10- 13) . Bei Aaffen hu mir duerchschnëttlech CP-Wäerter gutt iwwer dat wat mir duerch Zoufall erwaarden kënnen (Fig. 6a, d; Af N: mëttleren CP: 0,54, 95% CI: (0,53, 0,56), zwee-tailed t-Test-CP vs. : (0,54, 0,57), zwee-tailed t- Critère, t = 9,4, p <10-13).Also tendéieren MT Neuronen méi staark ze brennen och an der Verontreiung vun all offensichtleche Segmentéierungsstécker, wann d'Perceptioun vum Déier vun der Gitterbewegung entsprécht dem Zell seng Preferenzen.
eng Auswiel Wahrscheinlechkeet Verdeelung fir Gitter ouni Textur Signaler fir Echantillon opgeholl aus Affekot N. All Zell kann bis zu zwee Daten Punkten bäidroen (eent fir all Richtung vun Gitter Bewegung).E mëttleren CP-Wäert iwwer zoufälleg (wäiss Pfeile) weist datt et allgemeng eng bedeitend Relatioun tëscht MT Aktivitéit an Perceptioun ass.b Fir den Impakt vun all potenziell Selektiounsbias z'ënnersichen, hu mir de CP getrennt berechent fir all Reiz fir deen d'Affen op d'mannst ee Feeler gemaach hunn.D'Selektiounswahrscheinlechkeeten ginn als Funktioun vum Selektiounsverhältnis (Pref / Null) fir all Reizen (lénks) an den absolute Wäerter vum Texturmarkkontrast (riets, Daten aus 120 eenzel Zellen) geplot.Déi zolidd Linn a schatteg Fläche am lénksen Panel representéieren d'Moyenne ± Sem vum 20-Punkt bewegende Duerchschnëtt.D'Selektiounswahrscheinlechkeeten, déi fir Reizen mat onbalancéierten Selektiounsverhältnisser berechent goufen, wéi Gitter mat héije Signalkontrast, ënnerscheede sech méi a ware ronderëm Méiglechkeete geclustert.De grau-schattéierte Gebitt an der rietser Panel ënnersträicht de Kontrast vun de Funktiounen, déi an der Berechnung vun der héijer Selektiounswahrscheinlechkeet abegraff sinn.c D'Wahrscheinlechkeet vun enger grousser Auswiel (Ordinate) gëtt géint d'Schwell vum Neuron (Abscissa) geplot.D'Wahrscheinlechkeet vun der Auswiel war wesentlech negativ mat der Schwell korreléiert.D'Konventioun df ass d'selwecht wéi AC awer gëlt fir 157 eenzel Daten vum Monkey S, wann net anescht uginn.g Héchste Selektiounswahrscheinlechkeet (Ordinate) gëtt géint déi normaliséiert bevorzugt Richtung (abscissa) fir jiddereng vun den zwee Aaffen geplot.All MT Zell huet zwee Datepunkte bäigedroen (ee fir all Richtung vun der Gitterstruktur).h Grouss Këscht Komplott vun Auswiel Wahrscheinlechkeet fir all inter-raster Wénkel.Déi zolidd Linn markéiert de Median, déi ënnescht an iewescht Kante vun der Këscht representéieren de 25. a 75. Percentile respektiv, d'Whiskers ginn op 1,5 Mol d'interquartile Gamme verlängert, an Auslänner iwwer dës Limit ginn bemierkt.D'Donnéeën an de lénksen (riets) Paneele sinn aus 120 (157) eenzel N (S) Apenzellen.Déi héchst Wahrscheinlechkeet vun der Selektioun (Ordinate) gëtt géint d'Zäit vum Ufank vum Reiz (Abscissa) geplot.Grouss CP gouf a rutschen Rechtecker (Breet 100 ms, Schrëtt 10 ms) am ganzen Test berechent an dann duerchschnëttlech iwwer Eenheeten.
E puer fréier Studien hu gemellt datt CP hänkt vun der relativer Unzuel vun Tester an der Basalrateverdeelung of, dat heescht datt dës Moossnam manner zouverlässeg ass fir Reizen déi grouss Differenzen am Undeel vun all Choix verursaachen.Fir dësen Effekt an eisen Daten ze testen, hu mir de CP getrennt fir all Reizen berechent, onofhängeg vum Zeechentexturkontrast, an d'Affen hunn op d'mannst ee falsche Prozess gemaach.De CP gëtt géint de Selektiounsverhältnis (Pref / Null) fir all Déier an der Figur 6b an e (lénks Panel) geplot.Wann Dir op déi bewegend Duerchschnëtt kuckt, ass et kloer datt CP iwwer d'Wahrscheinlechkeet iwwer eng breet Palette vu Selektiounskäschten bleift, nëmmen erofgoen wann d'Chance falen (erhéijen) ënner (iwwer) 0,2 (0,8).Baséierend op de psychometresche Charakteristiken vun Déieren, wäerte mir erwaarden datt Selektiounskoeffizienten vun dëser Magnitude nëmmen op Reizen mat héije Kontrast Texturstécker (kohärent oder transparent) gëllen (kuckt Beispiller vu psychometresche Fonctiounen an Fig. 2a, b).Fir ze bestëmmen ob dëst de Fall war an ob e wesentleche PC och fir Reizen mat klore Segmentéierungssignaler bestoe bliwwen ass, hu mir den Effekt vun absoluten Texturkontrastwäerter op PC ënnersicht (Fig. 6b, e-Recht).Wéi erwaart war CP wesentlech méi héich wéi d'Wahrscheinlechkeet fir Reizen, déi bis zu moderéierte (~ 20% Kontrast oder méi niddereg) Segmentéierungszeechen enthalen.
An Orientéierungs-, Geschwindegkeets- a Mëssmatch Unerkennungsaufgaben tendéiert MT CP héchst an de sensibelsten Neuronen, viraussiichtlech well dës Neuronen déi informativst Signaler30,32,33,34 droen.Konsequent mat dësen Erkenntnisser hu mir eng bescheiden awer bedeitend Korrelatioun tëscht Grand CP beobachtet, berechent aus z-geschossene Feierraten iwwer d'Texturstéckkontraster, déi am rietse Panel vun der Fig.6b, e, an neuronal Schwell (Fig. 6c, f; geometresch mëttlerer Regressioun; Af N: r = -0.12, p = 0.07 Affekot S: r = -0.18, p <10-3). 6b, e, an neuronal Schwell (Fig. 6c, f; geometresch mëttlerer Regressioun; Af N: r = -0.12, p = 0.07 Affekot S: r = -0.18, p <10-3).Konsequent mat dësen Erkenntnisser, hu mir eng bescheiden awer bedeitend Korrelatioun tëscht dem grousse CP observéiert, berechent aus der Excitatiounsfrequenz z-Score aus der Textursignalkontraster, déi an der rietser Panel vun der Fig.geometresch Moyenne Réckgang;Verschlechterung N: r = -0,12, p = 0,07 Verschlechterung S: r = -0,18, p < 10-3). Af N: r = -0,12, p = 0,07 Af S: r = -0,18, p <10-3).与这些发现一致，我们观察到大CP 之间存在适度但显着的相关性，这獮是根阈值（图6c、f；几何平均回归；猴子N：r = -0.12，p = 0.07 猴子S：r = -0.18，p < 10。3）与 这些 发现 一致 ， 我们 到 大 大 之间 存在 适度 但 显着 暄 相关㹍 辘 相关㹍 6和 元 阈值 （图 图 6c 、 f ； 回归 ； 猴子 n ： r = -0.12 ， p = 0.07 猴子S：r = -0.10，Konsequent mat dësen Erkenntnisser, hu mir eng bescheiden, awer bedeitend Korrelatioun tëscht grousse CVs observéiert wéi an der Fig.Onbedenklechkeet S: г = -0,18, р < 10-3). Monkey S: r = -0.18, p < 10-3).Dofir hunn Hiweiser vun den informativsten Eenheeten éischter méi Kovarianz mat subjektiven Segmentéierungs-Uerteeler bei Affen ze weisen, wat wichteg ass onofhängeg vun all texturellen Hiweiser, déi zu der perceptueller Bias bäigefüügt ginn.
Virausgesat datt mir virdru eng Relatioun tëscht Sensibilitéit fir Gittertextursignaler a bevorzugt neuronal Orientéierung etabléiert haten, hu mir eis gefrot ob et eng ähnlech Relatioun tëscht CP a preferéiert Orientéierung war (Fig. 6g).Dës Associatioun war nëmme liicht bedeitend am Af S (ANOVA; Af N: 1,03, p = 0,46; Af S: F = 1,73, p = 0,04).Mir observéiert keen Ënnerscheed zu CP fir Gitterwinkelen tëscht Gitter an all Déier (Lalumi 6h; ANOVA; Af N: F = 1,8, p = 0,11; Af S: F = 0,32, p = 0. 9).
Endlech, virdrun Aarbecht huet gewisen datt CP während dem Prozess ännert.E puer Studien hunn eng scharf Erhéijung gemellt, gefollegt vun engem relativ glatter Selektiounseffekt,30, anerer hunn eng stänneg Erhéijung vum Selektiounssignal am Laf vum Prozess gemellt31.Fir all Af, mir berechent der CP vun all Eenheet an Prozesser mat null textural Kontrast (respektiv, no Muster Orientatioun) an 100 ms Zellen Schrëtt all 20 ms aus Pre-Stimulatioun ufänken ze posten heescht Pre-Stimulatioun Offset.Der Moyenne CP Dynamik fir zwee Aaffen ass an Lalumi 6i gewisen.A béide Fäll blouf de CP op engem zoufällege Niveau oder ganz no bis bal 500 ms nom Ufank vum Reiz, no deem de CP staark eropgeet.
Zousätzlech fir d'Sensibilitéit z'änneren, ass CP gewisen datt se och vu bestëmmte Qualitéite vun Zelltuning-Charakteristiken beaflosst ginn.Zum Beispill, Uka an DeAngelis34 fonnt dass CP an der binokular Mëssverständnis Unerkennung Aufgab hänkt op der Symmetrie vun der Apparat binocular Mëssverständis tuning Curve.An dësem Fall ass eng Zesummenhang Fro ob Muster Richtung selektiv (PDS) Zellen méi sensibel sinn wéi Komponent Richtung selektiv (CDS) Zellen.PDS Zellen codéieren d'allgemeng Orientéierung vu Mustere mat multiple lokalen Orientatiounen, während CDS Zellen op d'Bewegung vu Richtungsmusterkomponenten reagéieren (Fig. 7a).
eng schematesch Duerstellung vun Modus Komponent tuning stimulus an hypothetesch grating (lénks) an grating Orientatioun tuning Kéieren (riets) (kuckt Material a Methoden).Kuerz gesot, wann eng Zell iwwer d'Gitterkomponenten integréiert fir Musterbewegung ze signaliséieren, géif een déiselwecht Tuningkurven fir eenzel Gitter- a Gitterreizungen erwaarden (lescht Kolonn, zolidd Curve).Ëmgekéiert, wann d'Zell d'Richtungen vun de Komponenten net an d'Bewegung vum Signalmuster integréiert, erwaart een eng bipartite Tuningkurve mat engem Peak an all Richtung vun der Gitterbewegung, déi e Komponent an d'Zell hir léifste Richtung iwwersetzt (läscht Kolonn, gestreckt Kurve)..b (lénks) Kéiren fir d'Orientéierung vun der sinusoidaler Array fir d'Zellen an de Figuren 1 an 2. 3 a 4 (uewen Zeil - Zellen an den Fig. 3a, b an 4a, b (uewen); ënnen Panel - Zellen vun Fig. 3c, d an 4a, b (ënnen)).(Mëtt) Muster a Komponent Prognosen berechent aus Gitter Tuning Profiler.(Riets) Upassung vum Gitter vun dësen Zellen.D'Zellen vum Top (ënnen) Panel ginn als Schabloun (Komponent) Zellen klasséiert.Bedenkt datt et keng een-zu-eent Korrespondenz tëscht de Klassifikatiounen vun de Musterkomponenten an de Virléiften fir kohärent / transparent Zellbewegung ass (kuckt d'Texturgitterreaktiounen fir dës Zellen an der Fig. 4a).c Koeffizient vun der partieller Korrelatioun vum z-Score-Modus (Ordinate) geplot géint den partielle Korrelatiounskoeffizient vun der Z-Score Komponent (abscissa) fir all Zellen, déi an N (lénks) a S (riets) Aaffen opgeholl goufen.Déck Linnen weisen d'Bedeitungskriterien déi benotzt gi fir Zellen ze klassifizéieren.d Komplott vun héich Auswiel Wahrscheinlechkeet (Ordinate) versus Modus Index (Zp - Zc) (abscissa).D'Donnéeën an der lénker (riets) Paneele bezéien sech op den Affekot N (S).Schwaarz Kreeser weisen Daten an ongeféier Eenheeten un.A béiden Déieren war et eng bedeitend Korrelatioun tëscht héijer Selektiounswahrscheinlechkeet a Musterindex, wat eng méi grouss Perceptuell Korrelatioun fir Zellen mat Signalmuster Orientéierung a Reizen mat Multiple Komponent Orientéierung suggeréiert.
Dofir, an engem getrennten Testset, hu mir Äntwerten op sinusoidal Gitter a Gitter gemooss fir d'Neuronen an eise Proben als PDS oder CDS ze klassifizéieren (kuckt Methoden).Gitter Tuning Kéiren, Schabloun Komponent Prognosen aus dëser tuning Donnéeën gebaut, a Gitter Tuning Kéiren fir d'Zellen gewisen an Figuren 1 an 3. Figuren 3 an 4 an Zousaz Figur 3 sinn an der Figur 7b gewisen.D'Musterverdeelung an d'Selektivitéit vun de Komponenten, wéi och déi bevorzugt Zell Orientéierung an all Kategorie, gi fir all Aaf an der Fig.. 7c an ergänzend Fig.4 respektiv.
Fir d'Ofhängegkeet vum CP op d'Korrektur vun de Musterkomponenten ze bewäerten, hu mir als éischt de Musterindex 35 (PI) berechent, déi méi grouss (méi kleng) Wäerter vun deenen e méi grousst PDS (CDS) ähnlecht Verhalen uginn.Gitt déi uewe genannte Demonstratioun datt: (i) neuronal Empfindlechkeet variéiert mam Ënnerscheed tëscht der bevorzugter Zellorientéierung an der Richtung vun der Stimulusbewegung, an (ii) et gëtt eng bedeitend Korrelatioun tëscht neuronaler Empfindlechkeet a Selektiounswahrscheinlechkeet an eiser Probe, hu mir eng Relatioun tëscht PI an dem Gesamt CP studéiert fir déi "bescht" Bewegungsrichtung vun all Zell (kuckt uewen). Mir hunn erausfonnt datt CP wesentlech mat PI korreléiert war (Figebam. 7d; geometresch mëttlere Réckgang; Grand CP Af N: r = 0.23, p <0.01; bi-stabil CP Af N r = 0.21, p = 0.013; Grand CP Af S: r = < 0.10-0, monkey S: r = < 0.10-0, monkey. 9, p <10-3), wat beweist datt Zellen, déi als PDS klasséiert sinn, méi Choix-relatéiert Aktivitéit weisen wéi CDS an onklassifizéiert Zellen. Mir hunn erausfonnt datt CP wesentlech mat PI korreléiert war (Figebam. 7d; geometresch mëttlere Réckgang; Grand CP Af N: r = 0.23, p <0.01; bi-stabil CP Af N r = 0.21, p = 0.013; Grand CP Af S: r = < 0.10-0, monkey S: r = < 0.10-0, monkey. 9, p <10-3), wat beweist datt Zellen, déi als PDS klasséiert sinn, méi Choix-relatéiert Aktivitéit weisen wéi CDS an onklassifizéiert Zellen. Mëndlech, de CP ass op der Säit vum PI (Riс. 7d; регрессия среднего геометрического = p 3, 2, 2, CP 0,01; fräi CP N r = 0,21, p = 0,013; méi héich CP S: r = 0,30, p < 10-4; b = 0,21, p = 0,013) что указывает на то, что клетки, классифицированные как PDS, проявляли большую активность, связанную, CD ицированные клетки. Mir hunn erausfonnt datt CP wesentlech mat PI korreléiert war (Dorënner 7d; geometresch mëttlere Réckgang; super Af CP N: r = 0.23, p <0.01; bistabile Af CP N r = 0.21, p = 0.013; super Afe CP S: r = 0.30 bis, p = 0.30 CP, p = 0.30 Bist, p <0.30 Bist; 10-3), wat beweist datt Zellen, déi als PDS klasséiert sinn, méi Aktivitéit weisen, verbonne mat der Wiel wéi CDS an onklassifizéiert Zellen.我们发现CP 与PI 显着相关（图7d；几何平均回归；大CP 猴N：r = 0.23，p < 0.01，，p < 0.01，，，p = 0.01；叴0.013；大 CP 猴S： r = 0.30，p < 10-4；双稳态CP 猴S：r = 0.29，p < 10-3），表明分类烄縺PDS类的细胞表现出更大的选择相关活性. CP 与PI 显着相关（图7d；几何平均回归；大CP猴N：r = 0.23，p < 0.01；双稳态CP = 0.2，r.p = 0.21，r. 3; 0,0 Мы обнаружили, что CP был значительно связан с PI (рис. 7d; регрессия среднего геометрического; больша: 0, 0, CP ,01; fräi CP S: r = 0,013) 0,30, p < 10-4, p = 0,013; Mir hu festgestallt, datt CP vill mat PI assoziéiert war (Dorënner 7d; geometresch Moyenne Réckgang; super Af CP N: r = 0,23, p <0,01; bistabil Af CP N r = 0,21, p = 0,013; super Af CP S: r = 0,003, p <130, p <13); бистабильный CP обезьяны S: r = 0,29, p < 10-3), что указывает на то, что клетки, классифицированные кальпика PDS, ционную активность, чем клетки, классифицированные как CDS an неклассифицированные. Monkey S bistabile CP: r = 0,29, p <10-3), wat beweist datt Zellen, déi als PDS klasséiert sinn, méi grouss Selektiounsaktivitéit hunn wéi Zellen, déi als CDS klasséiert an onklasséiert sinn.Well béid PI an Neuronempfindlechkeet mat CP korreléiert hunn, hu mir multiple Regressiounsanalyse gemaach (mat PI an Neuronempfindlechkeet als onofhängeg Variabelen a grousse CP als ofhängeg Variabel) fir eng Korrelatioun tëscht den zwou Moossnamen auszeschléissen, déi zu der Méiglechkeet vun engem Effekt féieren.. Béid partiell Korrelatiounskoeffizienten ware bedeitend (Affekot N: Schwell vs. CP: r = -0.13, p = 0.04, PI vs. CP: r = 0.23, p <0.01; Affekot S: Schwell vs. CP: r = -0.16, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03). datt CP mat Sensibilitéit eropgeet an op eng onofhängeg Manéier mat PI eropgeet. Béid partiell Korrelatiounskoeffizienten ware bedeitend (Affekot N: Schwell vs. CP: r = -0.13, p = 0.04, PI vs. CP: r = 0.23, p <0.01; Affekot S: Schwell vs. CP: r = -0.16, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03, p = 0.03). datt CP mat Sensibilitéit eropgeet an op eng onofhängeg Manéier mat PI eropgeet. Оба частных коэффициента корреляции были значимыми (gebessert N: порог против CP: r = -0,13, p = 0,04, p = 0,04, p = p,04, PI п, 0, 0; езьяна S: порог против CP: r = -0,16, p = 0,03, PI vs CP: 0,29, p < 10-3), предполагая, что CP увеличивается с ис м образом увеличивается с PI. Béid partiell Korrelatiounskoeffizienten ware bedeitend (Affekot N: Schwell vs. CP: r = -0,13, p = 0,04, PI vs. CP: r = 0,23, p<0,01; Af S: Schwell vs. mat Sensibilitéit an erhéicht onofhängeg mat PI.两个偏相关系数均显着（猴子N：阈值与CP：r = -0.13，p = 0.04，PI 与CP：r = 0.23，，p = 0.23，p，p < 0.01，倘:雐缛： 0.16， p = 0.03，PI vs CP：0.29，p < 10-3），表明CP 随灵敏度增加而增加，并且以独章两个偏相关系数均显着（猴子N：阈值与CP：r = -0.13，p = 0.04，PI = 0.03，PI vs CP：0.21，，p Оба частных коэффициента корреляции были значимыми (gebessert N: порог против CP: r = -0,13, p = 0,04, p = 0,04, p = p,04, PI п, 0, 0; eзьяна S: порог против CP: r = -0,16, p = 0,03 , PI против CP: 0,29, p < 10-3), что указывает на то, что CP усвичи и увеличивалась с PI независимым образом. Béid partiell Korrelatiounskoeffizienten ware bedeitend (Affekot N: Schwell vs. CP: r = -0.13, p = 0.04, PI vs. CP: r = 0.23, p<0.01; Affekot S: Schwell vs. CP: r = -0.16, p = 0.03, : PI-0.03, p = 0.03, PI 0.03, PI 0.03, PI-0. mat Sensibilitéit a erhéicht mat PI op eng onofhängeg Manéier.
Mir hunn eng eenzeg Aktivitéit am MT Beräich opgeholl, an d'Affen hunn hir Perceptioun vu Mustere gemellt, déi als kohärent oder transparent Beweegunge kënne schéngen.D'Sensibilitéit vun Neuronen fir Segmentéierungsstécker, déi zu biaséierter Perceptioun bäigefüügt ginn, variéiert wäit a gëtt op d'mannst deelweis duerch d'Relatioun tëscht der bevorzugter Orientéierung vun der Eenheet an der Richtung vun der Reizbewegung bestëmmt.An der ganzer Bevëlkerung war d'neuronal Sensibilitéit wesentlech méi niddereg wéi d'psychophysikalesch Sensibilitéit, obwuel déi sensibelst Eenheeten d'Verhalensempfindlechkeet fir d'Segmentatiounssignaler passen oder iwwerschratt hunn.Zousätzlech gëtt et eng bedeitend Kovarianz tëscht Feierfrequenz an Perceptioun, suggeréiert datt MT Signaliséierung eng Roll bei der Segmentatioun spillt.Zellen mat bevorzugten Orientéierung optimiséiert hir Sensibilitéit fir Differenzen an Gitter Segmentatiounssignaler an tendéieren d'global Bewegung a Reizen mat multiple lokalen Orientéierungen ze signaliséieren, déi héchst perceptuell Korrelatioun ze weisen.Hei betruechte mir e puer potenziell Probleemer ier Dir dës Resultater mat virdrun Aarbecht vergläicht.
E grousse Problem mat Fuerschung mat bistabile Reizen an Déiermodeller ass datt Verhalensreaktiounen net op der Dimensioun vum Interesse baséieren.Zum Beispill kënnen eis Aaffen hir Perceptioun vun der Texturorientéierung onofhängeg vun hirer Perceptioun vun der Gitterkohärenz berichten.Zwee Aspekter vun den Donnéeën suggeréieren datt dëst net de Fall ass.Éischtens, am Aklang mat de fréiere Berichter, änneren de relativen Orientéierungswénkel vun de trennende Arraykomponenten systematesch d'Wahrscheinlechkeet vun enger kohärent Perceptioun.Zweetens, am Duerchschnëtt, ass den Effekt d'selwecht fir Musteren déi Textursignaler enthalen oder net enthalen.Zesummegefaasst suggeréieren dës Beobachtungen datt d'Affe-Äntwerte konsequent hir Perceptioun vu Verbindung / Transparenz reflektéieren.
En anere potenzielle Problem ass datt mir d'Gitterbewegungsparameter net fir déi spezifesch Situatioun optimiséiert hunn.A ville fréiere Wierker, déi neuronal a psychophysikalesch Sensibilitéit vergläichen, goufen Reizen individuell fir all registréiert Eenheet ausgewielt [31, 32, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45].Hei hu mir déiselwecht zwou Bewegungsrichtungen vum Gittermuster benotzt onofhängeg vun der Upassung vun der Orientéierung vun all Zell.Dësen Design huet eis erlaabt ze studéieren wéi d'Sensibilitéit sech mat der Iwwerlappung tëscht Gitterbewegung an der bevorzugter Orientéierung geännert huet, awer et huet keng a priori Basis zur Verfügung gestallt fir ze bestëmmen ob Zellen kohärent oder transparent Gitter léiwer maachen.Dofir vertraue mir op empiresche Critèren, mat der Äntwert vun all Zell op de texturéierte Mesh, fir Präferenz an Null Etiketten un all Kategorie vu Mesh-Bewegung ze ginn.Och wann et onwahrscheinlech ass, kéint dëst d'Resultater vun eiser Sensibilitéitsanalyse an der CP Signalerkennung systematesch verschwannen, potenziell all Moossnam iwwerschätzen.Wéi och ëmmer, e puer Aspekter vun der Analyse an den Daten hei drënner diskutéiert suggeréieren datt dëst net de Fall ass.
Als éischt, bevorzugt (null) Nimm un Reizen ze ginn, déi méi (manner) Aktivitéiten ausgeléist hunn, huet net d'Ënnerscheedbarkeet vun dësen Äntwertverdeelungen beaflosst.Amplaz garantéiert et nëmmen datt déi neurometresch a psychometresch Funktiounen datselwecht Zeechen hunn, sou datt se direkt vergläicht kënne ginn.Zweetens, d'Äntwerten benotzt CP ze berechnen (déi "falsch" Versuche fir textured gratings an all Versuche fir gratings ouni Textur Géigesaz) net an der Réckgang Analyse abegraff datt ob all Zell "virzéien" verbonne oder transparent Sport .Dëst garantéiert datt Selektiounseffekter net géint bevorzugt / ongëlteg Bezeechnungen partizipéiert sinn, wat zu enger bedeitender Selektiounswahrscheinlechkeet resultéiert.
D'Studien vun Newsom a senge Kollegen [36, 39, 46, 47] waren déi éischt fir d'Roll vum MT an der geschätzter Schätzung vun der Bewegungsrichtung ze bestëmmen.Déi spéider Berichter hunn Daten iwwer MT-Participatioun an der Déift34,44,48,49,50,51 a Geschwindegkeet32,52, fein Orientéierung33 an Perceptioun vun der 3D Struktur vu Bewegung31,53,54 (3D nohalteg Bëscher) gesammelt.regéieren).Mir verlängeren dës Resultater op zwee wichteg Weeër.Als éischt liwwere mir Beweiser datt MT Äntwerten zur perceptueller Segmentatioun vu visuomotoresche Signaler bäidroen.Zweetens, hu mir eng Relatioun tëscht der MT Modus Orientéierung Selektivitéit an dësem Selektiounssignal observéiert.
Konzeptuell sinn déi haiteg Resultater am meeschten ähnlech wéi d'Aarbecht op 3-D SFM, well béid komplex bistabil Perceptioun sinn mat Bewegung an Déift Uerdnung.Dodd et al.31 fonnt eng grouss Auswiel Wahrscheinlechkeet (0,67) an der Af Aufgab der Rotatiounsorientéierung vun engem bistabile 3D SFM Zylinder Rapport.Mir hunn e vill méi klenge Selektiounseffekt fir bistabile Gitter Reizen fonnt (ongeféier 0,55 fir béid Aaffen).Well d'Bewäertung vum CP hänkt vum Selektiounskoeffizient of, ass et schwéier de CP ze interpretéieren, deen ënner verschiddene Konditiounen a verschiddenen Aufgaben kritt gëtt.Wéi och ëmmer, d'Gréisst vum Selektiounseffekt, dee mir observéiert hunn, war d'selwecht fir Null a Low Textur Kontrastgitter, an och wa mir niddereg / keng Textur Kontrast Reizen kombinéiert hunn fir d'Kraaft ze erhéijen.Dofir ass dësen Ënnerscheed am CP onwahrscheinlech wéinst Differenzen an der Selektiounsraten tëscht Datesätz ze sinn.
Déi bescheiden Ännerungen am MT Feierrate, déi d'Perceptioun am leschte Fall begleeden, schéngen verwonnerlech am Verglach mat den intensiven a qualitativ ënnerschiddleche Perceptuelle Staaten induzéiert duerch 3-D SFM Stimulatioun a bistabile Gitterstrukturen.Eng Méiglechkeet ass datt mir de Selektiounseffekt ënnerschat hunn andeems d'Feierrate iwwer déi ganz Dauer vum Reiz berechnen.Am Géigesaz zum Fall vun 31 3-D SFM, wou Differenzen an der MT Aktivitéit ronderëm 250 ms an Studien entwéckelt hunn an dann stänneg duerch d'Versuche eropgaange sinn, ass eis Analyse vun der temporärer Dynamik vun de Selektiounssignaler (kuckt 500 ms nom Stimulusstart bei béiden Affen. vu bistabile rechteckegen Arrays ännert sech dacks während laangen Tester. Och wann eis Reizen nëmme fir 1,5 Sekonnen presentéiert goufen, konnt eis Aaffen hir Perceptioun och vu Kohärenz bis Transparenz während dem Prozess variéieren (hir Äntwerte reflektéiert hir lescht Perceptioun bei der Auswiel vun der Cue.) Dofir, eng Reaktiounszäit Versioun vun eiser Aufgab, oder Plang, an deem d'Apen kontinuéierlech mellen, datt hir Selektioun eng grouss Perceptioun ass. an deenen zwou Aufgaben.Obwuel et laang geduecht gouf datt CPU-Signaler aus sensorescher Dekodéierung a korreléierte Geräischer entstoen,56 Gu a Kollegen57 hu festgestallt, datt a Berechnungsmodeller verschidde Poolstrategien, anstatt Niveaue vun korreléierter Variabilitéit, CPU an dorsalen Medien-Superior temporal Neuronen besser erkläre kënnen.Blat änneren Orientéierungserkennung Task (MSTd).Dee méi klengen Selektiounseffekt, dee mir am MT observéiert hunn, reflektéiert méiglecherweis déi extensiv Aggregatioun vu ville niddereg-informative Neuronen fir Perceptioun vu Kohärenz oder Transparenz ze kreéieren.Op jiddfer Fall wou lokal Bewegungsstécker an een oder zwee Objeten (bistabile Gitter) oder getrennten Flächen vu gemeinsamen Objeten (3-D SFM) gruppéiere sollten, onofhängeg Beweiser datt MT-Äntwerte wesentlech mat perceptuellen Uerteeler verbonne waren, goufen et staark MT-Äntwerten.Et gëtt proposéiert eng Roll ze spillen an der Segmentatioun vu komplexe Biller a Multi-Objet Szenen mat visueller Bewegungsinformatioun.
Wéi uewen erwähnt, ware mir déi éischt fir eng Associatioun tëscht MT Muster Cellular Aktivitéit an Perceptioun ze berichten.Wéi am ursprénglechen zweestufege Modell vum Movshon a Kollegen formuléiert ass, ass d'Modus Eenheet d'Ausgangsstadium vum MT.Wéi och ëmmer, rezent Aarbecht huet gewisen datt Modus- a Komponentzellen verschidden Enden vun engem Kontinuum representéieren an datt parametresch Differenzen an der Struktur vum Rezeptive Feld fir den Tuningspektrum vun de Moduskomponenten verantwortlech sinn.Dofir hu mir eng bedeitend Korrelatioun tëscht CP a PI fonnt, ähnlech wéi d'Relatioun tëscht binokuläre Mëssmatch Upassungssymmetrie a CP an der Tieferkennungsaufgab oder Orientéierungskonfiguratioun an der Feinorientéierungsdiskriminéierung Aufgab.Relatiounen tëscht Dokumenter an CP 33.Wang an Movshon62 analyséiert eng grouss Zuel vun Zellen mat MT Orientatioun Selektivitéit a fonnt, datt am Duerchschnëtt de Modus Index mat vill tuning Eegeschafte assoziéiert war, suggeréiert datt Modus Selektivitéit existeiert a villen aneren Zorte vu Signaler datt aus der MT Populatioun liesen kann..Dofir, fir zukünfteg Studien vun der Bezéiung tëscht MT Aktivitéit a subjektiver Perceptioun, wäert et wichteg sinn ze bestëmmen ob de Musterindex ähnlech mat aneren Task- a Stimulusselektiounssignaler korreléiert, oder ob dës Bezéiung spezifesch ass fir de Fall vun der perceptueller Segmentatioun.
Ähnlech hunn Nienborg a Cumming 42 festgestallt datt obwuel no a wäit Zellen selektiv fir binokular Mëssmatch am V2 gläich sensibel waren an der Déiftdiskriminéierungs Aufgab, nëmmen déi no-preferenzéiert Zellpopulatioun bedeitend CP huet.Wéi och ëmmer, d'Ausbildung vun Affen op preferentiell Gewiicht vun wäitem Differenzen huet zu bedeitende CPs a méi favoriséiert Käfeg gefouert.Aner Studien hunn och gemellt datt d'Trainingsgeschicht hänkt vu perceptuellen Korrelatiounen34,40,63 oder enger kausaler Bezéiung tëscht MT Aktivitéit an differenziell Diskriminatioun48.D'Relatioun déi mir tëscht CP a Regime-Richtung Selektivitéit observéiert hunn reflektéiert méiglecherweis déi spezifesch Strategie déi d'Affen benotzt hunn fir eise Problem ze léisen, an net déi spezifesch Roll vu Modusselektiounssignaler an der visueller-motorescher Perceptioun.An zukünfteg Aarbecht wäert et wichteg sinn ze bestëmmen ob d'Léiergeschicht e wesentlechen Impakt huet fir ze bestëmmen wéi eng MT-Signaler preferentiell a flexibel gewiicht ginn fir Segmentéierungsurteeler ze maachen.
Stoner a Kollegen14,23 waren déi éischt fir ze berichten datt d'Ännere vun der Hellegkeet vun iwwerlappende Gitterregiounen viraussiichtlech d'Kohärenz an d'Transparenz vu mënschlechen Beobachterberichter a Richtungsanpassungen an Makaken MT Neuronen beaflosst.D'Autoren hu festgestallt datt wann d'Hellegkeet vun den iwwerlappende Regiounen kierperlech mat Transparenz passt, hunn d'Beobachter méi transparent Perceptioun gemellt, während MT Neuronen Bewegung vu Rasterkomponenten signaliséiert hunn.Ëmgekéiert, wann déi iwwerlappend Hellegkeet an transparent Iwwerlappung kierperlech inkompatibel sinn, erkennt den Beobachter eng kohärent Bewegung, an MT Neuronen signaliséieren déi global Bewegung vum Muster.Also weisen dës Studien datt kierperlech Verännerungen an visuellen Reizen, déi zouverlässeg Segmentéierungsberichter beaflossen, och prévisibel Verännerungen an der MT Erhuelung induzéieren.Déi rezent Aarbecht an dësem Beräich huet exploréiert wéi eng MT Signaler d'perceptuell Erscheinung vu komplexe Reizen verfollegen18,24,64.Zum Beispill, eng Ënnergrupp vun MT Neuronen gouf gewisen fir bimodal Ofstëmmung op eng zoufälleg Punktbewegungskaart (RDK) mat zwou Richtungen ze weisen, déi manner ausernee sinn wéi en unidirektionalen RDK.Bandbreedung vum Celluläre Tuning 19, 25.Beobachter gesinn ëmmer dat éischt Muster als transparent Bewegung, och wann déi meescht MT Neuronen unimodal Adaptatiounen als Äntwert op dës Reizen weisen, an en einfachen Duerchschnëtt vun all MT Zellen gëtt eng unimodal Bevëlkerungsreaktioun.Also, eng Ënnergrupp vun Zellen, déi bimodal Ofstëmmung weisen, kann den neurale Substrat fir dës Perceptioun bilden.Interessanterweis huet dës Bevëlkerung PDS Zellen a Marmosets getest wann se mat konventionelle Gitter a Gitter Reizen getest goufen.
Eis Resultater ginn e Schrëtt méi wäit wéi déi uewe genannte, déi kritesch sinn fir d'Roll vum MT an der perceptueller Segmentatioun z'etabléieren.Tatsächlech ass Segmentatioun e subjektivt Phänomen.Vill polystable visuell Affichage illustréieren d'Fäegkeet vum visuellen System fir persistent Reizen op méi wéi ee Wee ze organiséieren an ze interpretéieren.Gläichzäiteg neural Äntwerten a perceptuell Berichter an eiser Etude sammelen huet eis erlaabt d'Kovarianz tëscht MT Feierrate an perceptuell Interpretatioune vu konstanter Stimulatioun ze entdecken.Nodeems mir dës Bezéiung bewisen hunn, erkennen mir datt d'Richtung vun der Kausalitéit net etabléiert ass, dat heescht, weider Experimenter sinn néideg fir ze bestëmmen ob d'Signal vun der perceptueller Segmentatioun, déi vun eis observéiert gëtt, ass, wéi e puer streiden [65, 66, 67], automatesch.De Prozess duerstellt erëm erofgaang Signaler zréck an de sensoresche Cortex aus méi héije Gebidder 68, 69, 70 (Fig. 8).Berichter vun engem gréisseren Undeel vu Muster-selektiven Zellen am MSTd71, ee vun den Haaptkortikale Ziler vum MT, suggeréieren datt d'Verlängerung vun dësen Experimenter fir simultan Opzeechnunge vu MT a MSTd e gudden éischte Schrëtt fir d'neural Mechanismen vun der Perceptioun weider ze verstoen.Segmentatioun.
En zwee-Etapp Modell vun Komponent a Modus Orientéierung Selektivitéit an de potenziellen Effekt vun Top-Down Feedback op Choix-Zesummenhang Aktivitéit an Maschinn Iwwersetzung.Hei gëtt Modusrichtung Selektivitéit (PDS - "P") am MT Schrëtt erstallt duerch (i) eng grouss Probe vu Richtungselektiven Inputdaten konsequent mat spezifesche Modusvitessen, an (ii) staark Tuning Ënnerdréckung.D'directional selektiv (CDS) Komponent vun der MT ("C") Etapp huet eng schmuel Sampling Beräich an der Input Richtung an huet net vill tuning Ënnerdréckung.Untuned Hemmung gëtt Kontroll iwwer béid Populatiounen.Déi faarweg Pfeile weisen déi gewënschte Apparatorientéierung un.Fir Kloerheet gëtt nëmmen e Subset vun de V1-MT Verbindungen an eng Komponentmodus an Orientéierungsauswielkëscht gewisen.Am Kontext vun der Interpretatioun vun eise Feed-Forward (FF) Resultater, hunn déi breet Input-Astellung a staark Tuning-Inhibitioun (rout beliicht) an PDS Zellen grouss Differenzen an der Aktivitéit induzéiert als Äntwert op verschidde Bewegungsmuster.An eisem Segmentatiounsproblem féiert dës Grupp Entscheedungsketten a verzerrt Perceptioun.Am Géigesaz, am Fall vu Feedback (FB), gi perceptuell Entscheedungen an Upstream Circuits generéiert duerch sensoresch Daten a kognitiv Biases, an de gréisseren Effekt vum Downstream FB op PDS Zellen (déck Linnen) generéiert Selektiounssignaler.b Schematesch Representatioun vun alternativ Modeller vun CDS an PDS Apparater.Hei ginn d'PDS Signaler am MT generéiert net nëmmen duerch den direkten Input vu V1, awer och duerch den indirekten Input vum V1-V2-MT Wee.Déi indirekt Weeër vum Modell ginn ugepasst fir Selektivitéit un Texturgrenzen ze ginn (Gitter iwwerlappende Beräicher).De MT Layer CDS Modul mécht eng gewiicht Zomm vun direkten an indirekten Inputen aus a schéckt d'Ausgab an de PDS Modul.PDS gëtt duerch kompetitiv Hemmung reglementéiert.Elo ginn nëmmen déi Verbindungen gewisen, déi néideg sinn fir d'Basisarchitektur vum Modell ze zéien.Hei, en anere FF Mechanismus wéi dee proposéiert an engem kéint zu enger méi grousser Variabilitéit an der cellulärer Gitterreaktioun op PDS féieren, erëm zu Biases an Entscheedungsmuster.Alternativ kann e gréissere CP an PDS Zellen nach ëmmer d'Resultat vu Bias an der Kraaft oder Effizienz vun der FB Uschloss un PDS Zellen sinn.D'Beweiser ënnerstëtzen déi zwee- an dräistufe MT PDS Modeller an d'CP FF an FB Interpretatiounen.
Zwee erwuessene Macaques (macaca mulatta), ee männlecht an eng weiblech (7 a 5 Joer al), waacht vu 4,5 bis 9,0 kg, goufen als Studieobjekt benotzt.Virun all sterile Chirurgieexperimenter goufen d'Déieren mat enger personaliséierter Opnamkammer implantéiert fir vertikal Elektroden, déi op d'MT-Beräich kommen, e Edelstahl Headrest Stand (Crist Instruments, Hagerstown, MD), an Aen Positioun mat enger gemoosser Skleral Sichspiral.(Cooner Wire, San Diego, Kalifornien).All Protokoller entspriechen dem US Department of Agriculture (USDA) Reglementer an den National Institutes of Health (NIH) Richtlinnen fir d'Humane Care and Use of Laboratory Animals a goufen vun der University of Chicago Institutional Animal Care and Use Committee (IAUKC) guttgeheescht.
All visuell Reizen goufen an enger ronner Ouverture géint e schwaarzen oder groe Hannergrond presentéiert.Wärend der Opnam goufen d'Positioun an den Duerchmiesser vun dësem Lach am Aklang mat dem klassesche receptive Feld vun Neuronen am Elektrodentipp ugepasst.Mir hunn zwou breet Kategorien vu visuellen Reizen benotzt: psychometresch Reizen an Tuning Reizen.
De psychometresche Reiz ass e Gittermuster (20 cd/m2, 50% Kontrast, 50% Pflichtzyklus, 5 Grad / sec) erstallt andeems zwee rechteckeg Gitter iwwerlagert ginn, déi an enger Richtung senkrecht zu hirer Richtung dreiwen (Fig. 1b).Et gouf virdru gewisen datt mënschlech Beobachter dës Gittermuster als bistabile Reizen gesinn, heiansdo als een eenzegt Muster dat an der selwechter Richtung beweegt (kohärent Bewegung) an heiansdo als zwou getrennte Flächen déi a verschiddene Richtungen bewegen (transparent Bewegung).Komponente vum Gittermuster, symmetresch orientéiert - de Wénkel tëscht de Gitter ass vun 95° bis 130° (aus dem Set gezeechent: 95°, 100°, 105°, 115°, 120°, 125°, 130°°, während der Sitzung waren isoléiert Wénkel 15 Donnéeën, awer psychologesch Donnéeën waren net bei 115 geprägt) 90° oder 270° (Musterorientéierung).An all Sessioun gouf nëmmen een Eck vum Interlattice Gitter benotzt;während all Sëtzung, der Orientatioun vun der Muster fir all Prozess war zoufälleg aus zwou Méiglechkeeten ausgewielt.
Fir d'Perceptioun vum Gitter ze disambiguéieren an eng empiresch Basis fir d'Belounung fir d'Aktioun ze bidden, féiere mir zoufälleg Punkttexturen an d'Liichtbar Schrëtt 72 vun all Gitterkomponent.Dëst gëtt erreecht andeems d'Helligkeet vun engem zoufälleg ausgewielten Ënnerdeel vu Pixel (Fig. 1c) erhéicht oder erofgesat gëtt (duerch e fixe Betrag).D'Richtung vun der Texturbewegung gëtt e staarkt Signal, deen d'Perceptioun vum Beobachter op eng kohärent oder transparent Bewegung verännert (Fig. 1c).Ënner kohärent Bedéngungen sinn all Texturen, egal wéi eng Bestanddeel vun der Texturgitter deckt, an d'Richtung vum Muster iwwersat (Fig. 1c, kohärent).Am transparenten Zoustand bewegt d'Textur senkrecht op d'Richtung vum Gitter deen et deckt (Fig. 1c, transparent) (Ergänzungsfilm 1).Fir d'Komplexitéit vun der Aufgab ze kontrolléieren, an de meeschte Sessiounen de Michelson Kontrast (Lmax-Lmin/Lmax+Lmin) fir dës Texturmark variéiert vun engem Set vu (-80, -40, -20, -10, -5, 0, 5)., 10, 20, 40, 80).Kontrast gëtt definéiert als déi relativ Hellegkeet vun engem Raster (also e Kontrastwäert vun 80% géif zu enger Textur vun 36 oder 6 cd/m2 resultéieren).Fir 6 Sessiounen am Monkey N a 5 Sessiounen am Monkey S, hu mir méi schmuel Texturkontrastberäicher benotzt (-30, -20, -15, -10, -5, 0, 5, 10, 15, 20, 30), wou psychophysikalesch Charakteristiken datselwecht Muster verfollegen wéi Vollberäich Kontrast, awer ouni Sättigung.
Tuning Reizen sinn sinusoidal Gitter (Kontrast 50%, 1 Zyklus / Grad, 5 Grad / Sekonn) déi an enger vun 16 gläichbegrenzte Richtungen bewegen, oder sinusoidal Gitter déi an dës Richtungen bewegen (besteet aus zwee entgéintgesate 135 ° Winkelen, déi sinusoidal Gitter openeen iwwerlagert sinn).an der selwechter Richtung vum Muster.