Показаны записи 30131 - 30140 из 30957
Антагонистическая реакция нейрона сетчатки на освещенность центра-окружения
http://members.fortunecity.com/dmg2050/bk7p205r.jpg
http://members.fortunecity.com/dmg2050/bk7p205r.jpg
"Но понятно, что очень важно знать базовые элементы", сказал Нейл,- "Гораздо легче понять смешение цветов, зная о трех типах цветовых колбочек. Нельзя сделать пурпурный цвет не зная о них. и как сказал повар из телевизора - вы должны знать основу для того, чтобы изобретать что-то новое, делать действительно интересные новые комбинации."
Да. И чем больше мы узнаем формы, цвета и движения нравящиеся отдельным нейронам, тем лучше мы понимаем, как происходит распознавание лиц и почему мы иногда ошибаемся.
"Ошибаемся застегнуть ремни безопасности, как я, пятнадцать лет назад?"
Извините, мы еще не знаем как происходят серьезные ошибки. Но незначительные ошибки, такие как использование неправильных слов, это мы уже начинаем понимать. Завтра вечером, перед операцией, мы покажем тебе слайды, которые ты увидишь в операционной.
"Я, наверное, буду много ошибаться на тестах. Джордж сказал, что он может практически гарантировать это."
Да, он имеет на это право.
Да. И чем больше мы узнаем формы, цвета и движения нравящиеся отдельным нейронам, тем лучше мы понимаем, как происходит распознавание лиц и почему мы иногда ошибаемся.
"Ошибаемся застегнуть ремни безопасности, как я, пятнадцать лет назад?"
Извините, мы еще не знаем как происходят серьезные ошибки. Но незначительные ошибки, такие как использование неправильных слов, это мы уже начинаем понимать. Завтра вечером, перед операцией, мы покажем тебе слайды, которые ты увидишь в операционной.
"Я, наверное, буду много ошибаться на тестах. Джордж сказал, что он может практически гарантировать это."
Да, он имеет на это право.
"Это мне напоминает что говорит повар для гурманов по телевиденью. О том, что отличный вкус это всегда правильная комбинация ингридиентов. Я желаю чтобы повара этого кафетерия изучили такие интересные сочетания соли и сахара, как вкус земляники или ревеня.", -сказал Нейл.
"Я работал в одном комитете", продолжил он, - "И я столкнулся с теми же людьми, когда попал на заседание бюджетного комитета. Так вы думаете, что, как и я, нейрон является членом многих различных комитетов? И что категория определяется комитетом, а не отдельным нейроном?"
Учение о Хеббовых ансамблях предполагает, что когда ты вспоминаешь слово "орех", ты ре-активизируешь тот специальный "ореховый" комитет нейронов. Этот комитет может выглядеть совсем не как орех, он аналогичен бар-коду на банке орехов в магазине, он служит для репрезентации церебрального кода для ореха. Собственные имена, такое как у твоей бабушки, скорее всего требуют больших комитетов, для отличия ее от других известных тебе женщин.
"Тогда может потребоваться дюжина нейронов для одной категории, и еще одна, чтобы ее специфицировать, сузить до отдельного индивидуума?"
В этом состоит наша идея, хотя для этого могут подребоваться скорее сотни, чем дюжины нейронов. Пациенты с трамвами головы, которые не могут узнать лица своей жены, хотя и могут отличить одно лицо от другого, обычно имеют сравнительно большие области бокового поражения височных долей. И такие пациенты с таким же большим трудом определяют фотографию своей машины из серии других машин. Такое впечатление, что они не могут конкретизировать достаточно образы, от общего к частному.
"Я работал в одном комитете", продолжил он, - "И я столкнулся с теми же людьми, когда попал на заседание бюджетного комитета. Так вы думаете, что, как и я, нейрон является членом многих различных комитетов? И что категория определяется комитетом, а не отдельным нейроном?"
Учение о Хеббовых ансамблях предполагает, что когда ты вспоминаешь слово "орех", ты ре-активизируешь тот специальный "ореховый" комитет нейронов. Этот комитет может выглядеть совсем не как орех, он аналогичен бар-коду на банке орехов в магазине, он служит для репрезентации церебрального кода для ореха. Собственные имена, такое как у твоей бабушки, скорее всего требуют больших комитетов, для отличия ее от других известных тебе женщин.
"Тогда может потребоваться дюжина нейронов для одной категории, и еще одна, чтобы ее специфицировать, сузить до отдельного индивидуума?"
В этом состоит наша идея, хотя для этого могут подребоваться скорее сотни, чем дюжины нейронов. Пациенты с трамвами головы, которые не могут узнать лица своей жены, хотя и могут отличить одно лицо от другого, обычно имеют сравнительно большие области бокового поражения височных долей. И такие пациенты с таким же большим трудом определяют фотографию своей машины из серии других машин. Такое впечатление, что они не могут конкретизировать достаточно образы, от общего к частному.
"Не поэтому ли возникает такой цвет как пурпурный? Ведь его нет в радуге."
Пурпурный возникает, когда ты получаешь сильные сигналы от фоторецепторов длинных и коротких спектральных волн, тогда как рецепторы средних волн в общем молчат. Если и средневолновые фоторецепторы будут сильно сигналить, ты увидишь белый вместо пурпурного. Если длинноволновый сигнал силен, а остальные слабы - ты увидишь слабый красный.
Заметь, что когда это происходит, мы называем такой цвет красным, несмотря на то, что пик данного фоторецептора приходится на желто-зеленую зону спектра. Красный - это результат голосования комитета в определенной пропорции, а не только одного типа фоторецепторов. Вот почему мы столь осторожны в определении оптимального стимула для таких нейронов пути визуального сигнала. Если цвет это комбинация, пик чувствительности не так важен, как распределение чувствительности. И какая комбинация активизируется, тоже.
Таков урок смешения цветов и мы постоянно открываем его вновь и вновь. Вкус работает аналогично. Среди вкусовых рецепторов языка нет специалистов. Только четыре широко настроенных типа сенсоров, все слегка различающиеся между собой.
Пурпурный возникает, когда ты получаешь сильные сигналы от фоторецепторов длинных и коротких спектральных волн, тогда как рецепторы средних волн в общем молчат. Если и средневолновые фоторецепторы будут сильно сигналить, ты увидишь белый вместо пурпурного. Если длинноволновый сигнал силен, а остальные слабы - ты увидишь слабый красный.
Заметь, что когда это происходит, мы называем такой цвет красным, несмотря на то, что пик данного фоторецептора приходится на желто-зеленую зону спектра. Красный - это результат голосования комитета в определенной пропорции, а не только одного типа фоторецепторов. Вот почему мы столь осторожны в определении оптимального стимула для таких нейронов пути визуального сигнала. Если цвет это комбинация, пик чувствительности не так важен, как распределение чувствительности. И какая комбинация активизируется, тоже.
Таков урок смешения цветов и мы постоянно открываем его вновь и вновь. Вкус работает аналогично. Среди вкусовых рецепторов языка нет специалистов. Только четыре широко настроенных типа сенсоров, все слегка различающиеся между собой.
Принцип "трихтомического" комитета был впервые открыт Томасом Янгом, аж в 1802 году. Он был британским доктором в чьи многочисленные интересы входила также и египтология. Впоследствии этот принцип был переформулирован немецким физиком и физиологом Германом ван Гельмгольцем в 1860 и найден, наконец, в природе биофизиками, которые в 1960-х годах получили техническую возможность наблюдать и измерять реакции трех типов колбочек сетчатки, предсказанные Янгом и Гельмгольцем.
"Трихтомия означает что смесь красного, зеленого и синего дает вам любой цвет?", спросил Нйел,- "Так как это работает в моем цветном теливизоре?"
Верно. Одни из фоторецепторов более чувствительны к длинноволновой части спектра, с максимумом в желто-зеленой зоне, а не красной. Другие максимально чувствительны к средним спектральным волнам в зеленой зоне но ощущают их в диапозоне от синего до желтого. И третьи чувствительны к коротким спектральным волнам с пиком на фиолетовых, но чувствительных даже к желтому.
С одним типом сенсоров ты не сможешь различить реагируют они на яркий желтый или на слабый фиолетовый свет. С тремя типами рецепторов ты сможешь отличить эти случаи. Только двумя типами, как это обычно бывает при цветовой слепоте, ты будешь путать цвета в некоторых ситуациях. Имея три типа цветовых колбочек, ты получаешь комитет, который гораздо более надежен.
"Трихтомия означает что смесь красного, зеленого и синего дает вам любой цвет?", спросил Нйел,- "Так как это работает в моем цветном теливизоре?"
Верно. Одни из фоторецепторов более чувствительны к длинноволновой части спектра, с максимумом в желто-зеленой зоне, а не красной. Другие максимально чувствительны к средним спектральным волнам в зеленой зоне но ощущают их в диапозоне от синего до желтого. И третьи чувствительны к коротким спектральным волнам с пиком на фиолетовых, но чувствительных даже к желтому.
С одним типом сенсоров ты не сможешь различить реагируют они на яркий желтый или на слабый фиолетовый свет. С тремя типами рецепторов ты сможешь отличить эти случаи. Только двумя типами, как это обычно бывает при цветовой слепоте, ты будешь путать цвета в некоторых ситуациях. Имея три типа цветовых колбочек, ты получаешь комитет, который гораздо более надежен.
"Как? Не существует никаких детекторов треугольников?", шутит Нейл. "А я надеялся, что вы раскажете мне о нейроне, который специализируется на узнавании лица моей бабушки. Как вы собираетесь вспомнить правильное имя для различных людей, если вы даже не можете найти клетки отвечающие за такие общие категории, как треугольник?"
Нейрон, столь специализированный, что отвечает только за вид вашей бабушки - это, увы, из области нейромифологии для начальников в деловых костюмах. Мы радуемся, что удается найти специализацию распознавания нейронов визуальной области, но мы сильно сомневаемся что вышеописанная сверх-специализация вообще нужна. Если комитет из трех специалистов по цветам достаточен, чтобы различить вообще все цвета в спектре, может быть комитет из нескольих десятков специалистов сможет различить все лица, которые ты знаешь.
Нейрон, столь специализированный, что отвечает только за вид вашей бабушки - это, увы, из области нейромифологии для начальников в деловых костюмах. Мы радуемся, что удается найти специализацию распознавания нейронов визуальной области, но мы сильно сомневаемся что вышеописанная сверх-специализация вообще нужна. Если комитет из трех специалистов по цветам достаточен, чтобы различить вообще все цвета в спектре, может быть комитет из нескольих десятков специалистов сможет различить все лица, которые ты знаешь.
ИТАК, ВИЗУАЛЬНЫЙ КОРТЕЖ имеет, по крайней мере, два новых строительных блока, ориентированная-линия-здесь и ориентированная-линия-в-большой-зоне. Третий тип - это "концевые" рецепторные поля, в которых нейрон любит линии но только если они не превышают определенной длинны с одного конца. Есть ли клетки более высокого порядка, специализирующиеся в треугольниках, независимо от их размера и наклона, темные они на светлом фоне или наоборот, заполненые они или нет? Таких мы пока не находили.
Разбор визуального образа не останавливается в первой визуальной зоне. Он продолжается по соседству, во второй, где есть регионы, специализирующиеся на форме, цвете и расстояниях. На самом деле открыто около трех дюжин "вторичных" визуальных зон и это у обезьян. Никто не знает сколько их у человека, чья визуальная кора мозга раза в три больше чем у обезьян.
И, поэтому, у человека должно быть множество индивидуальных особенностей в этих зонах визуальной обработки: врожденные отличия, плюс все вариации зависящие от различного раннего опыта восприятия визуального мира.
Разбор визуального образа не останавливается в первой визуальной зоне. Он продолжается по соседству, во второй, где есть регионы, специализирующиеся на форме, цвете и расстояниях. На самом деле открыто около трех дюжин "вторичных" визуальных зон и это у обезьян. Никто не знает сколько их у человека, чья визуальная кора мозга раза в три больше чем у обезьян.
И, поэтому, у человека должно быть множество индивидуальных особенностей в этих зонах визуальной обработки: врожденные отличия, плюс все вариации зависящие от различного раннего опыта восприятия визуального мира.
ТЕПЕРЬ МЫ ПОДОШЛИ К ЕЩЕ БОЛЬШЕМУ СЮРПРИЗУ: некоторые нейроны реагируют на оптимально ориентированную линию, даже когда она сдвинута в сторону. Для младших по порядку нейронов такой маневр приводил бы к торможению нейрона, поскольку стимул смещался бы с центра рецепторного поля на подавляющее окружение. Для таких же нейронов можно определить регион, около 10 - 15 градусов, когда он все еще реагирует на линию. Но только если линия сохраняла оптимальную ориентацию, если ее повернуть - нейрон перестает ее замечать.
“Нейрон чувствителен к ориентации, но независим от положения линии? Это действительно странно."
Хьюбел и Висел назвали такие нейроны "комплексными клетками" в противовес "простым клеткам", чувствительных и к ориентации и к расположению.
"Так, можно сказать, комплексные клетки реализуют обобщенную концепцию линия повернутая на 45 градусов ?"
Психологи говорят о способности к обобщениям как об одном из различий между высшими животными и низшими. Некоторые виды могут понять, что смотрящий вверх и смотрящий вниз треугольники - это одно и то же. Другие виды считают их различающимися, отказываясь обобщить концепцию треугольника. Комплекные клетки обобщают, те треугольники, конечно, но одну из частей треугольника - наклонную линию.
“Все это очень интересно" - сказал Нейл, допив лимонад, - "Но все это выглядит как-то абстрактно. Видели ли вы пациентов с такими проблемами распознавания паттернов?"
Каждые несколько лет кто-нибудь сообщает об эпилептиках, чьи приступы включаются определенным светом, сказал я ему.
"Вспыхивающий свет, похожий на стробоскоп, что используют в дискотеках?"
Иногда, но для некоторых пациентов пространственные паттерны также доставляют неприятности, например, рассматривание сатки на окне или елочного орнамента на ткани. Был случай двух братьев, которые оба страдали эпилептическими приступами включаемыми пространственным паттерном. Их мать периодически находила кого-то из них в приступе, смотрящим на раздвигающуюся дверь-"гармошку". Достаточно уверенно можно сказать по записям их ЭКГ, что повторяющийся зрительный паттерн вызывал у них в мозгу пред-эпилептические волны. Но только если линии в таком паттерне имели определенный наклон. Очень похоже на то, что их мозг выключался при активации рецепторного поля определенного типа.
“Нейрон чувствителен к ориентации, но независим от положения линии? Это действительно странно."
Хьюбел и Висел назвали такие нейроны "комплексными клетками" в противовес "простым клеткам", чувствительных и к ориентации и к расположению.
"Так, можно сказать, комплексные клетки реализуют обобщенную концепцию линия повернутая на 45 градусов ?"
Психологи говорят о способности к обобщениям как об одном из различий между высшими животными и низшими. Некоторые виды могут понять, что смотрящий вверх и смотрящий вниз треугольники - это одно и то же. Другие виды считают их различающимися, отказываясь обобщить концепцию треугольника. Комплекные клетки обобщают, те треугольники, конечно, но одну из частей треугольника - наклонную линию.
“Все это очень интересно" - сказал Нейл, допив лимонад, - "Но все это выглядит как-то абстрактно. Видели ли вы пациентов с такими проблемами распознавания паттернов?"
Каждые несколько лет кто-нибудь сообщает об эпилептиках, чьи приступы включаются определенным светом, сказал я ему.
"Вспыхивающий свет, похожий на стробоскоп, что используют в дискотеках?"
Иногда, но для некоторых пациентов пространственные паттерны также доставляют неприятности, например, рассматривание сатки на окне или елочного орнамента на ткани. Был случай двух братьев, которые оба страдали эпилептическими приступами включаемыми пространственным паттерном. Их мать периодически находила кого-то из них в приступе, смотрящим на раздвигающуюся дверь-"гармошку". Достаточно уверенно можно сказать по записям их ЭКГ, что повторяющийся зрительный паттерн вызывал у них в мозгу пред-эпилептические волны. Но только если линии в таком паттерне имели определенный наклон. Очень похоже на то, что их мозг выключался при активации рецепторного поля определенного типа.
Некоторые корковые нейроны предпочитают горизонтальные линии, другие лучше всего реагируют на вертикальные. И есть, также, специалисты по промежуточным углам. Если изменить наклон линии, которая оптимально стимулирует корковый нейрон, его реакция будет уменьшаться и исчезнет через 5 - 10 градусов от оптимального угла. Конечно же, другая группа нейронов при этом станет активной.
“И я предполагаю, что некоторые нейроны предпочитают узкие темные линии на белом фоне.”
Да, поскольку они получают импульсы от тех рецепторных полей в сетчатке с диаграммой инвертированных мексиканских шляп и геникулярных нейронов, чьим оптимальным стимулом является темная точка на светлом фоне. Другие корковые нейроны любят углы, such as a sky-sea boundary.
Корковые нейроны могут сильно различаться между собой, но здесь нет беспорядка. Соседствующие клетки имеют тенденцию предпочитать один и тот же угол наклона прямых, пока мы не дойдем до соседа, который специализируется совсем на другом угле наклона. Похоже что нейроны разбиваются по колонкам, приблизительно по сотне в каждой, где все они организованы одинаково, по крайней мере у них одинаковая "ориентация". А рядом, другая колонка интересуется совсем другой ориентацией (часто это "соседний" угол наклона, но встречаются скачки к совсем другим углам). Поэтому мы можем говорить об "ориентированных колонках" в кортеже, как о ключевом мехонизме разбора визуального образа на "важные" компоненты.
“И я предполагаю, что некоторые нейроны предпочитают узкие темные линии на белом фоне.”
Да, поскольку они получают импульсы от тех рецепторных полей в сетчатке с диаграммой инвертированных мексиканских шляп и геникулярных нейронов, чьим оптимальным стимулом является темная точка на светлом фоне. Другие корковые нейроны любят углы, such as a sky-sea boundary.
Корковые нейроны могут сильно различаться между собой, но здесь нет беспорядка. Соседствующие клетки имеют тенденцию предпочитать один и тот же угол наклона прямых, пока мы не дойдем до соседа, который специализируется совсем на другом угле наклона. Похоже что нейроны разбиваются по колонкам, приблизительно по сотне в каждой, где все они организованы одинаково, по крайней мере у них одинаковая "ориентация". А рядом, другая колонка интересуется совсем другой ориентацией (часто это "соседний" угол наклона, но встречаются скачки к совсем другим углам). Поэтому мы можем говорить об "ориентированных колонках" в кортеже, как о ключевом мехонизме разбора визуального образа на "важные" компоненты.
“Так вы нашли настоящих специалистов по прямым линиям? Глаз лягушки может специализироваться на темных точках, типа мух, а наш визуальный кортеж любит линии?"
Особенности оптимального стимула могут оказаться очень важны. Если стимул это линия или угол, конечно, импульс в кортеж приходит не на максимуме, как для пятна правильного размера. Поэтому предыдущие нейроны реагируют не так активно на линию. Но нейроны визуального кортежа находят, что такой сигнал от неоптимально простимулированных нейронов оптимальным для себя. Мы весьма осторожны в характеристике корковых клеток, как "оптимальных для прямых линий", поскольку они отлично реагируют и на бровь, например.
Эти, четвертые по счету, аксоны, приходящие в визуальную зону, похоже, организованы так, что корковые нейроны суммируют активность многих клеток, чьи рецепторные поля не находятся вместе, а, скорее, вытянуты вдоль какой-либо линии. И, поэтому, белая линия на темном фоне становится лучшим способом увеличить возбуждение и уменьшить торможение. Угол (или очень широкая линия) могут также быть эффективны, поскольку только половина подавляющих флангов стимулируется. Но размытая светлая линия равномерно освещает рецепторные поля, что может позволить подавить все возбуждение, аналогично четвертым нейронам в таламусе, которые не передадут информацию в большинстве таких случаев (если это однотонный цвет).
Особенности оптимального стимула могут оказаться очень важны. Если стимул это линия или угол, конечно, импульс в кортеж приходит не на максимуме, как для пятна правильного размера. Поэтому предыдущие нейроны реагируют не так активно на линию. Но нейроны визуального кортежа находят, что такой сигнал от неоптимально простимулированных нейронов оптимальным для себя. Мы весьма осторожны в характеристике корковых клеток, как "оптимальных для прямых линий", поскольку они отлично реагируют и на бровь, например.
Эти, четвертые по счету, аксоны, приходящие в визуальную зону, похоже, организованы так, что корковые нейроны суммируют активность многих клеток, чьи рецепторные поля не находятся вместе, а, скорее, вытянуты вдоль какой-либо линии. И, поэтому, белая линия на темном фоне становится лучшим способом увеличить возбуждение и уменьшить торможение. Угол (или очень широкая линия) могут также быть эффективны, поскольку только половина подавляющих флангов стимулируется. Но размытая светлая линия равномерно освещает рецепторные поля, что может позволить подавить все возбуждение, аналогично четвертым нейронам в таламусе, которые не передадут информацию в большинстве таких случаев (если это однотонный цвет).
Дочитали до конца.