en
Назад
УДК: 612.843.637
Обработка изображений в рецептивных полях нейронов первых каскадов зрительной системы
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Якимова Е.Г., Чижов А.В. Обработка изображений в рецептивных полях нейронов первых каскадов зрительной системы // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 10. С. 29–36.
Yakimova E.G., Chizhov A.V. The processing of images in the receptive fields of the first-stage neurons of the visual system [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2015. V. 82. № 10. P. 29–36.
E. G. Yakimova and A. V. Chizhov, "The processing of images in the receptive fields of the first-stage neurons of the visual system," Journal of Optical Technology. 82(10), 667-672 (2015). https://doi.org/10.1364/JOT.82.000667
В работе исследовались рецептивные поля нейронов наружного коленчатого тела. Показано, что рецептивные поля подкорковой структуры зрительной системы имеют более сложную пространственную организацию, чем было принято считать ранее – они имеют эллиптическую форму, асимметрию центральной зоны поля и могут иметь дискретные фрагментарные участки возбуждения и торможения. Эти свойства рецептивных полей обеспечивают дополнительную обработку зрительной информации наряду с релейной функцией передачи сигнала от сетчатки к первичной зрительной коре.
рецептивное поле, наружное коленчатое тело, ориентация стимула, зрительная система
Благодарность:Работа выполнена при государственной поддержке ведущих университетов Российской Федерации (субсидия 074-U01 Университету ИТМО).
Коды OCIS: 330.4270, 330.5380, 330.5000, 100.4996
Список источников:1. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. Л.: Наука, 1979. 158 с.
2. Campbell F.W., Shelepin Y.E., Pavlov N.N., Tegeder T.W. Psychophysical measurements of the intercone separation and object recognition in the human foveola // Ophthalmic Physiol. Optic. 1992. V. 12. № l. P. 101–102.
3. Шелепин Ю.Е., Бондарко В.М. Разрешающая способность и дискретизация изображений в зрительной системе // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2002. Т. 88. № 9. С. 1116–1132.
4. Hartline H.K. The response of single optic nerve fibers of the vertebrate eye to illumination of the retina // American Journal of Physiology. 1938. V. 121. P. 400–415.
5. Kuffler S.W. Discharge patterns and functional organization of mammalian retina // J. Neurophysiol. 1953. V. 16. № 1. P. 37–68.
6. Hubel D.H., Wiesel T.N. Integrative action in the cat’s lateral geniculate body // J. Physiol. 1961. V. 155. № 2. P. 385–398.
7. Подвигин Н.Ф., Макаров Ф.Н., Шелепин Ю.Е. Элементы структурно-функциональной организации зрительно-глазодвигательной системы. Л.: Наука, 1986. 252 с.
8. Stanley G.B., Li F.F., Dan Y. Reconstruction of natural scenes from ensemble responses in the lateral geniculate nucleus // Neuroscience. 1999. V. 79. № 18. P. 8036–8042.
9. Levick W., Thibos L. Analysis of orientation bias in cat retina // J. Physiol. 1982. V. 329. P. 243–261.
10. Bloomfield S.A. Orientation-sensitive amacrine and ganglion cells in the rabbit retina // J. Neurophysiol. 1994. V. 71. № 5. P. 1672–1691.
11. Shou T., Leventhal A.G. Organized arrangement of orientation-sensitive relay cells in the cat’s dorsal lateral geniculate nucleus // J. Neurosci. 1989. V. 9. № 12. P. 4287–4302.
12. Vidyasagar T.R., Urbas J.V. Orientation sensitivity of cat LGN neurons with and without inputs from visual cortical area 17 and 18 // Exp. Brain Res. 1982. V. 46. № 2. P. 156–169.
13. Soodak R.E., Shapley R.M., Kaplan E. Linear mechanism of orientation tuning in the retina and lateral geniculate nucleus of the cat // J. Neurophysiol. 1987. V. 58. P. 267–275.
14. Smith E.L., Chino Y.M., Ridder W.H., Kitagawa K., Langston A. Orientation bias of neurons in the lateral geniculate nucleus of macaque monkeys // Vis. Neurosci. 1990. V. 5. № 6. P. 525–545.
15. Thompson K. G., Leventhal A. G., Zhou Y., Liu D. Stimulus dependence of orientation and direction sensitivity of cat LGNd relay cells without cortical inputs: a comparison with area 17 cells // Vis. Neurosci. 1994. V.11. № 5. P.939–951.
16. Xu X., Ichida J., Shostak Y., Bonds A.B., Casagrande V.A. Are primate lateral geniculate nucleus (LGN) cells really sensitive to orientation or direction? // Vis. Neurosci. 2002. V. 19. № 1. P. 97–108.
17. Sun C., Chen X., Huang L., Shou T. Orientation bias of the extraclassical receptive field of the relay cells in the cat’s dorsal lateral geniculate nucleus // Neurosci. 2004. V. 125. № 2. P. 495–505.
18. Ye X., Li G., Yang Y., Zhou Y. The effect of orientation adaptation on responses of lateral geniculate nucleus neurons with high orientation bias in cats // Neurosci. 2009. V. 164. № 2. P. 760–769.
19. Подвигин Н.Ф., Киселева Н.Б., Новиков Г.И., Чиж А.Н., Левкович Ю.И. Чувствительность рецептивных полей нейронов НКТ кошки к пространственному градиенту яркости // Сенсорные системы. 1997. Т. 11. № 1. С. 69–75.
20. Подвигин Н.Ф., Багаева Т.В., Подвигина Д.Н., Якимова Е.Г., Иванова Л.Е., Солнушкин С.Д. Новое свойство ориентационно-избирательных нейронов наружного коленчатого тела кошки // Журн. эвол. физиол. и биохим. 2007. Т. 43. № 6. С. 487–493.
21. Bishop P.O., Kozak W., Levick W.R., Vakkur G.J. The determination of the projection of the visual field on to the lateral geniculate nucleus in the cat // J. Physiol. 1962. V. 163. № 3. P. 503–539.
22. Якимова Е.Г., Чижов А.В. Экспериментальные и модельные исследования ориентационной чувствительности нейронов наружного коленчатого тела // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2013. Т. 99. № 7. С. 841–858.
23. Новиков Г.И., Подвигин Н. Ф. Пространственная микроструктура рецептивных полей нейронов наружного коленчатого тела кошки // Сенсорные системы. 1989. Т. 3. № 3. С. 354–363.
24. Данилов Ю.П. Функциональная перестройка и типы рецептивных полей наружного коленчатого тела кошки. Дис. ... канд. биол. наук. Ленинград, Институт физиологии им. И.П. Павлова, 1985. 259 c.
25. Ahmed B., Hammond P. Orientation bias of cat dorsal lateral geniculate cells: directional analysis of the major axis of the receptive field centre // Exp. Brain Res. 1991. V. 84. № 3. P. 676–679.
26. Tavazoie S.F., Reid R.C. Diverse receptive fields in the lateral geniculate nucleus during thalamocortical development // Nat. Neurosci. 2000. V. 3. № 6. P. 608–616.
27. Suematsu N., Naito T., Sato H. Relationship between orientation sensitivity and spatiotemporal receptive field structures of neurons in the cat lateral geniculate nucleus // Neural Networks. 2012. V. 35. P. 10–20.
28. Cheong S.K., Tailby C., Solomon S.G., Martin P.R. Cortical-like receptive fields in the lateral geniculate nucleus of marmoset monkeys // J. Neurosci. 2013 V. 33. № 16. P. 6864–6876.
29. Hubel D.H., Wiesel T.N. Laminar and columnar distribution of geniculo-cortical fibers in the macaque monkey // J. Comp. Neurol. 1972. V. 146. № 4. P. 421–450.
30. Габибов И.М. Организация рецептивных полей нейронов поля 21 зрительной коры кошки // Автореф. канд. дис. Л.: ФИН, 1990. 22 с.
31. Dawis S., Shapley R., Kaplan E., Tranchina D. The receptive field organization of X-cells in the cat: spatiotemporal coupling and asymmetry // Vision Res. 1984. V. 24. № 6. P. 549–564.
32. Tailby C., Dobbie W.J., Hashemi-Nezhad M., Forte J.D., Martin P.R. Receptive field asymmetries produce colordependent direction selectivity in primate lateral geniculate nucleus // J. Vis. 2010. V. 10. № 8. P. 1–18.