Vad är enkel, komplex och Hypercomplex kortikala celler?

I en klassisk serie av studier, Hubel och Wiesel används för enda cell inspelning för att identifiera tre olika typer av celler i visuella cortex av katt: enkla celler, komplexa celler och hypercomplex celler. I den här artikeln kommer vi att undersöka de viktigaste funktionerna i varje slag.

Mer receptiva fält

I en separat artikel, länkade nedan, beskrivs vi funktioner i receptiva fält av ganglion celler i näthinnan. Dessa celler och andra visuella celler uppströms i den laterala geniculate kärnan i thalamus, har receptiva fält som är i form av en munk. Med andra ord, kan en center och surround identifieras som är ömsesidigt hämmande. Om ljuset faller i mitten av cellens receptiva fält, har den motsatta effekten av ljus faller i surround. För att sammanfatta, är ett receptiva fält i allmänhet på plats (på näthinnan för vision) där stimulering påverkar aktiviteten av en viss cell.

Hubel och Wiesel upptäckt att celler i nackloben av katten hade också receptiva fält, men dessa var något annorlunda än donut formade receptiva fält Funna i näthinnan och thalamus. Vi kommer att beskriva var och en i sin tur.

Se: Ganglion Cell receptiva fält

Enkla kortikala celler

Om du tar en titt på bilden ovan denna artikel, kommer du se en bild av det verkliga arbetet av Hubel och Wiesel. Plustecknen ange ett område där ljuset kommer att öka aktiviteten av en kortikal neuron, och minus tecken tyda på områden där ljuset minskar aktiviteten av neuron. Det resulterande mappat receptiva fältet visar att denna cell svarar på en bar av ljus snarare än prickar av ljus som är Rekommenderad stimulans på näthinnan och thalamic nivåer av visuell bearbetning.

Inte bara svarar här enkla cellen till en bar av ljus, men det kommer svara mest kraftfullt om baren är orienterade i en viss riktning, som lodrätt eller vågrätt. Om du stänger baren några grader medsols eller motsols, cellen fortfarande svarar, men mindre kraftfullt. Om du stänger baren av ljus för att vara vinkelrät mot raden av plus är är cellen osannolikt att brand på alla.

Enkla kortikala celler får input från flera celler i den laterala geniculate kärnan vars receptiva fält centers linje upp till match baren representeras av fodra av plus. Det är troligt att dessa enkla kortikala cellernas roll är att börja behandlingen av formen på föremål.

Komplexa kortikala celler

Komplexa kortikala celler delar enkel cellens mönster av svar på stimuli av en viss storlek och orientering, men är mindre specifika om placeringen av bomma för av ljuset på näthinnan. Så länge baren faller inom cellens receptiva fält, som kan vara bredare och mer rektangulärt formade än de enkla celler, det kommer eld.

Många komplexa kortikala celler svarar på rörelsen av en linje över deras receptiva fälten i en viss riktning. Till exempel kan en cell svara på en vertikal linje av ljus flytta över receptiva fältet från höger till vänster, samtidigt som inte svarar på en linje som går från vänster till höger. Dessa celler kan förväntas vara viktigt för vår uppfattning av rörelse. Trötthet i dessa celler kan vara ansvarig för den klassiska vattenfall illusionen. Om du stirrar på ett vattenfall för några minuter och tittar bort, det ser ut som om objekt i synfält är på väg i en uppåt riktning.

Hypercomplex eller End-Stopped kortikala celler

Hypercomplex celler, även känd som end-stopped celler, fungerar på samma sätt i kortikala celler som vi har diskuterat hittills, förutom att de inte svarar på barer av ljus som sträcker sig utanför deras receptiva fält. Det är troligt att i marginalen av det receptiva fältet är en hämmande band som minskar bränning om ljuset sträcker sig in i det området.

Dessa celler hjälper oss se hörn och andra gränser, som ofta är viktiga för att erkänna objekt.

Sammanfattning

Kortikala visuella celler fortsätter behandlingen av visuellt hjälpmedel matar in börjat i näthinnan och thalamus, men vi har fortfarande ett sätt att gå innan du har möjlighet att känna igen din vän som kommer mot dig på trottoaren eller att uppfatta bilen kommer mot dig på motorvägen. För att åstadkomma dessa komplexa uppgifter kräver aktivering av dorsala och ventrala strömmar, som diskuteras i separata artiklar.