Hubel and Wiesel & the Neural Basis of Visual Perception

Snap! Crackle! Isä!

nuo ovat ne äänet, jotka professorit David Hubel ja Torsten Wiesel kuulivat 1950-luvun alussa tallentaessaan kissan näköaivokuoren neuroneista, kun ne liikuttivat kirkasta viivaa sen verkkokalvolla. Nauhoitusten aikana he huomasivat muutamia mielenkiintoisia asioita: (1) neuronit ampuivat vain silloin, kun linja oli tietyssä paikassa verkkokalvolla, (2) näiden neuronien aktiivisuus muuttui viivan suunnasta riippuen ja (3) joskus neuronit ampuivat vain, kun linja liikkui tiettyyn suuntaan.

laita äänenvoimakkuus kovemmalle ja kuuntele näiden näköaivokuorin hermosolujen toimintaa!

Hubelin ja Wieselin klassiset kokeet ovat olennaisen tärkeitä ymmärryksellemme siitä, miten visuaalisen reitin varrella olevat neuronit poimivat yhä monimutkaisempia tietoja verkkokalvolle valetusta valokuviosta rakentaakseen kuvan. Ensinnäkin he osoittivat, että näköaivokuoressa on topografinen kartta, joka edustaa näkökenttää, jossa lähisolut prosessoivat tietoa läheisistä näkökentistä. Lisäksi heidän työnsä määritti, että näköaivokuoren neuronit on järjestetty täsmälliseen arkkitehtuuriin. Solut, joilla on samanlaiset toiminnot, ovat järjestäytyneet sarakkeiksi, pieniksi laskennallisiksi koneiksi, jotka välittävät tietoa aivojen ylemmälle alueelle, jossa muodostuu visuaalinen kuva. Kaiken kaikkiaan heidän työnsä paljasti, miten visuaaliset aivokuorisolut koodasivat kuvaominaisuuksia, olioiden perusominaisuuksia, jotka auttavat meitä rakentamaan käsitystämme ympäröivästä maailmasta.

, mutta he eivät aloittaneet yhtä selvin tuloksin ja pikkutarkasti. Sen sijaan heidän ensimmäinen löytönsä oli puhtaan onnen tulos! Johns Hopkinsin pienessä kellarilaboratoriossa työskennelleet Hubel ja Wiesel kamppailivat löytääkseen Catin aivoista mitään hermotoimintaa, joka korreloisi tummien ja vaaleiden täplien kuviin. He tulivat yhä turhautuneemmiksi, heiluttivat käsiään, hyppelehtivät ympäriinsä ja jopa esittelivät kuvia loisteliaista naisista lehdissä! Valitettavasti ei mitään.

sitten, kun he siirsivät oftalmoskoopissa olevaa liukumäkeä, he kuulivat solun kissan näköaivokuoren tulessa. Liukumäen reuna oli heittänyt heikon, suoran ja kapean viivan kissan verkkokalvolle. He tutkivat selliä yhdeksän tuntia ja juoksivat sitten pitkin käytävää huutaen ilosta!

voit kuulla tohtori Hubelin kuvailevan sitä täällä:

pian sen jälkeen kun oli ilmoitettu, että Hubel ja Wiesel saavat Nobelin fysiologian ja lääketieteen palkinnon vuonna 1981, Tri Hubel sanoi, ”on ollut myytti, että aivot eivät voi ymmärtää itseään. Sitä verrataan mieheen, joka yrittää nostaa itseään omilla saappaillaan. Mielestämme se on hölynpölyä. Aivoja voidaan tutkia siinä missä munuaistakin.”

Touché, Dr. Hubel, touché.

~

Kuva: Jooyeun Lee.