視覺神經訊號整合機制的新探索

2021-09-30 04:40:25 字數 749 閱讀 9338

視覺神經訊號整合機制的新探索

英國nature,2009,457:83報道,美國神經科學家卡克林(y. karklin)和列維奇(s. lewicki)設計了乙個神經計算模型,以**中樞視覺神經元如何概括自然景觀中的影象特徵資訊。

對觀察者來說,某一景觀片段的網膜映像不是一成不變的,因此承擔視覺整合的神經元,也就是複雜細胞,必須對邊緣、輪廓和紋理等結構特徵做出概括性的應答,才能清晰地傳達畫面資訊。問題在於視覺物件的畫素密度特點與上述結構特徵之間並非簡單線性關係,由個別畫素訊號的簡單集合只能得到錯雜重疊的神經響應樣式。

兩位研究者認為,視覺神經計算的一項重要內容,是對畫面區域性畫素密度差異的範圍和樣式,或者說畫面特徵的統計分布,加以表徵。根據這一思路,他們設計了乙個神經計算模型,可通過學習領會自然景觀片段特徵的統計分布並進行識別。值得注意的是,此模型不是對最適的視覺刺激做出應答,而是對合乎統計分布的所有刺激做出應答,因而能給知覺上相似的影象賦予相似的表徵,同時又將不同型別的影象區分開來。此計算模型的人工神經元能相當近似地模擬初級視覺皮層複雜細胞的行為,而且一組這樣的人工神經元能模擬更高階視覺皮層區域的行為。

研究者指出,該模型的乙個重要優點是能夠從自然影象特徵的統計結構中學習到更為概括性的東西,而不是像以往研究那樣,給有限數量的刺激引數指定不變值。這樣就可以更加切近地幫助理解視覺皮層區複雜細胞功能的非線性效應。

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