第三講：Neural Processing and Perception

出自KMU Wiki

(修訂版本間差異)
跳轉到: 導航, 搜索
在2013年10月13日 (日) 22:54所做的修訂版本 (編輯)
Woody (對話 | 貢獻)
(→Superior colliculus（上丘）)
←上一個		 在2013年10月13日 (日) 23:09所做的修訂版本 (編輯) (撤銷)
Woody (對話 | 貢獻)
(→Superior colliculus（上丘）)
下一個→
第88行： 第88行：
***結果—guidance of eye movement ***結果—guidance of eye movement
**Multisensory cells（多重感覺細胞） **Multisensory cells（多重感覺細胞）
 +===Lateral Geniculate Nucleus===
 +*Geniculate
 +**with bent knee�
 +**magnocelluar layers
 +**parvocelluar layers
 +===Maps in LGN===
 +*retinotopic map
 +*retinotopic maps 中記錄的情況
 +==Structure of visual cortex==
 +*Primary visual cortex
 +**V1
 +**Area 17
 +**Striate cortex
 +***1.5~2.0mm thick
 +***100million cells�in V1 each �hemisphere
 +***6 layers
 +****Layer 4 input from LGN
 +===Retinal map===
 +*Topographic
 +**80% cells 處理 10%的visual field
 +***因此在視野中心的東西在cortical level放大很大
 +***週邊視野的東西則變小
 +
 +**Contralateral（對側） visual field
 +***以visual field來分lateral projection
 +===Receptive Fields of the Striate Cortex===
 +*Hubel and Wiesel 的1950年代末到1970中一連串的研究
 +*Hubel and Wiesel 1981年獲得Nobel prize
 +**The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1981
 +
 +*Receptive Fields的形式
 +**orientation
 +**simple cortical cells
 +**Hubel and Wiesel當初發現的示意圖
 +===到此的Receptive Field的特性===
 +*Retina Ganglion cell-> Center-surround
 +*LGN -> Center-surround
 +*Simple cortical -> bar with orientation
 +*Complex cortical -> direction of movement
 +*End-stopped cortical -> length of movement bar
 +===Grating sti./ Contrast threshold===
 +===Selective adaptation===
 +*知覺研究者的微小電極
 +*原理
 +**感覺神經如果有特異性（即針對特定的刺激才反應）
 +**則長時間給于該刺激，則這個神經會疲勞（fatigue）
 +**感覺神經疲勞，則其敏感度會下降，即絕對閾上升
 +**所以如果有刺激可以在長時間曝露下，讓我們對該刺激的絕對閾上升，可以推論我們內在感覺神經系統對該刺激有「特異性」。
 +===圖3.31 p.67之說明===
 +*a. 先測量不同傾斜Grating偵測之threshold（是明暗對比的絕對閾，在閾限之下看起來是一片灰色）
 +*b. 曝露於高對比的Grating中（adaptation，適應過程）
 +*c. 適應之後，再量不同傾斜Grating偵測之threshold
 +===Selective adaptation之結果===
 +===Selective Rearing===
 +*選擇性飼養
 +**在特定（即只有限定品質）之環境下飼養動物
 +**目的在於測試環境對於動物影響�
 +**初生動物之感覺剥奪是最常用的
 +**本例為：Blakemore and Cooper (1970)
 +===Higher-level neuron===
 +*在更高層
 +**Inferotemporal (IT) cortex
 +**fusiform face area (FFA)
 +***[http://en.wikipedia.org/wiki/Prosopagnosia prosopagnosia]
 +***[https://www.youtube.com/watch?v=XLGXAiSpN00 臉形失認]
 +*Gross et al. (1972)

在2013年10月13日 (日) 23:09所做的修訂版本

目錄

Neural Processing and Perception

複習Retina

  • 結構
  • rod/cone
  • Amacrine cell
  • horizontal cell
  • bipolar cell
  • ganglion cell

Neural convergence

  • 桿狀體如何作到較高的敏感度？
  • 接桿狀體的節細胞，接受較多桿狀體的輸入
  • 接錐狀體的節細胞，接受較少錐狀體的輸入

Sensitivity vs Acuity

  • Neural convergence 愈大敏感度愈高
  • 只有好處嗎？
  • 請看p.44 圖2.35
  • trade-off

Neural convergence...

  • 資訊的聚集，就只為了增加敏感度？�
  • 請回憶上一章的
  • p.43～44 圖2.32到2.35

鄰近接受器產生抑制作用

先從眼睛的演化來看

  • Limulus (horseshoe crab,鱟）p.54 圖3.2

從眼睛的演化來看

lateral inhibition

  • 側抑制
    • 在神經系統常見的機制
    • 目的：讓刺激更清楚（真有語病）
    • 也造成「錯覺」
    • Hermann grid（下圖）

Hermann grid的可能原理交點上

Hermann grid 在非交點

另一種側抑制錯覺Mach band

Mach band可能原理

Simultaneous contrast

Simultaneous contrast可能原理

A的灰與B的灰是一樣的！

不信遮一下

這不能用側仰制！

補充議題

  • 演化與人類網膜
    • fovea
    • 接受器的分佈
    • Fovea
    • Fovea 中的接受器
    • 不同區域的分佈
    • 離開網膜
      • 由視神經離開

最初的接受區（receptive field）

  • Hartline (1938) 青蛙實驗

Harvard Medical School

  • Kuffer (1953)在貓的retinal ganglion cell
  • Kuffer測量
  • 可能解釋
  • Kuffer實驗情況

processing 要進入腦中！

  • 由Optic nerve 經 Optic chiasm （Optic tract ）
  • 到 superior colliculus
  • 到 lateral geniculate nucleus

Optic Nerve

  • Optic Nerve（視神經）
  • Optic chiasm（視交叉）
  • Optic tracts（視束）
  • Nerve -> chiasm -> tracts
    • 其實都是retina ganglion cells的axon
      • 解剖上的不同
  • lateral projection（側投射）
    • 不是左眼到右腦
    • ipsilateral fibers（同側纖維）
    • contralateral fibers （異側纖維）

Superior colliculus（上丘）

  • location
    • top of brain stem（腦幹）
  • function
    • Multimodal（多感道） input
    • control eye movement
  • receptive field property（特性）
    • lose center surround
  • Phylogenetic（系統發生） – old
    • Visual center for lower animals
      • Frog, fish....
    • In higher animals
      • Superior colliculus的工作被visual cortex所取代
      • 仍有的工作：Visual orienting
        • 有receptive fields—but ill-defined ON OFF
        • 對stimulus之where反應,what較不反應
      • 結果—guidance of eye movement
    • Multisensory cells（多重感覺細胞）

Lateral Geniculate Nucleus

  • Geniculate
    • with bent knee�
    • magnocelluar layers
    • parvocelluar layers

Maps in LGN

  • retinotopic map
  • retinotopic maps 中記錄的情況

Structure of visual cortex

  • Primary visual cortex
    • V1
    • Area 17
    • Striate cortex
      • 1.5~2.0mm thick
      • 100million cells�in V1 each �hemisphere
      • 6 layers
        • Layer 4 input from LGN

Retinal map

  • Topographic
    • 80% cells 處理 10%的visual field
      • 因此在視野中心的東西在cortical level放大很大
      • 週邊視野的東西則變小
    • Contralateral（對側） visual field
      • 以visual field來分lateral projection

Receptive Fields of the Striate Cortex

  • Hubel and Wiesel 的1950年代末到1970中一連串的研究
  • Hubel and Wiesel 1981年獲得Nobel prize
    • The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1981
  • Receptive Fields的形式
    • orientation
    • simple cortical cells
    • Hubel and Wiesel當初發現的示意圖

到此的Receptive Field的特性

  • Retina Ganglion cell-> Center-surround
  • LGN -> Center-surround
  • Simple cortical -> bar with orientation
  • Complex cortical -> direction of movement
  • End-stopped cortical -> length of movement bar

Grating sti./ Contrast threshold

Selective adaptation

  • 知覺研究者的微小電極
  • 原理
    • 感覺神經如果有特異性（即針對特定的刺激才反應）
    • 則長時間給于該刺激，則這個神經會疲勞（fatigue）
    • 感覺神經疲勞，則其敏感度會下降，即絕對閾上升
    • 所以如果有刺激可以在長時間曝露下，讓我們對該刺激的絕對閾上升，可以推論我們內在感覺神經系統對該刺激有「特異性」。

圖3.31 p.67之說明

  • a. 先測量不同傾斜Grating偵測之threshold（是明暗對比的絕對閾，在閾限之下看起來是一片灰色）
  • b. 曝露於高對比的Grating中（adaptation，適應過程）
  • c. 適應之後，再量不同傾斜Grating偵測之threshold

Selective adaptation之結果

Selective Rearing

  • 選擇性飼養
    • 在特定（即只有限定品質）之環境下飼養動物
    • 目的在於測試環境對於動物影響�
    • 初生動物之感覺剥奪是最常用的
    • 本例為：Blakemore and Cooper (1970)

Higher-level neuron

取自"http://wiki.kmu.edu.tw/index.php/%E7%AC%AC%E4%B8%89%E8%AC%9B%EF%BC%9ANeural_Processing_and_Perception"