Hubel és Wiesel & a vizuális érzékelés idegi alapja

Snap! Recsegj! Papa!

ezek azok a hangok, amelyeket David Hubel és Torsten Wiesel professzorok hallottak az 1950-es évek elején, amikor egy macska látókéregének neuronjairól rögzítettek, miközben egy fényes vonalat mozgattak a retináján. Felvételeik során néhány érdekes dolgot vettek észre: (1) a neuronok csak akkor lőttek, amikor a vonal a retina egy adott helyén volt, (2) ezeknek a neuronoknak az aktivitása a vonal orientációjától függően megváltozott, és (3) néha az idegsejtek csak akkor lőttek, amikor a vonal egy adott irányba haladt.

hangosítsd fel a hangerőt és hallgasd meg ezeknek a látókéreg neuronoknak a neuronális aktivitását!

Hubel és Wiesel klasszikus kísérletei alapvető fontosságúak annak megértéséhez, hogy a vizuális út mentén lévő neuronok hogyan nyerik ki az egyre összetettebb információkat a retinára leadott fénymintából, hogy képet alkossanak. Egyrészt megmutatták, hogy a látókéregben van egy topográfiai térkép, amely a látómezőt ábrázolja, ahol a közeli sejtek feldolgozzák a közeli látómezőkből származó információkat. Sőt, munkájuk megállapította, hogy a vizuális kéreg neuronjai pontos architektúrában vannak elrendezve. A hasonló funkciójú sejtek oszlopokba vannak rendezve, apró számítási gépek, amelyek információt továbbítanak az agy magasabb régiójába, ahol vizuális kép alakul ki. Összességében munkájuk feltárta, hogy a vizuális kortikális neuronok hogyan kódolják a kép jellemzőit, az objektumok alapvető tulajdonságait, amelyek segítenek felépíteni a körülöttünk lévő világ felfogását.

de nem ilyen egyértelmű eredményekkel és aprólékos felvételekkel indultak. Inkább kezdeti felfedezésük a tiszta szerencse eredménye volt! Hubel és Wiesel a Johns Hopkinsban egy kis alagsori laboratóriumban dolgozott, hogy olyan neuronális aktivitást találjon a macska agyában, amely korrelál a sötét és világos foltok képeivel. Egyre frusztráltabbá váltak, intettek a karjaikkal, ugráltak, sőt elbűvölő nők képeit is megjelenítették a magazinokból! Sajnos semmi.

aztán, amikor eltoltak egy diát az oftalmoszkópban, hallottak egy sejtet a macska látókéregében. A csúszda széle halvány, egyenes, keskeny vonalat vetett a macska retinájára. Kilenc órán át tanulmányozták a cellát, majd örömmel sikoltozva futottak le a folyosón!

itt hallhatja Dr. Hubel leírását:

nem sokkal azután, hogy bejelentették, hogy Hubel és Wiesel 1981-ben megkapja a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjat, Dr. Hubel azt mondta: “van egy mítosz, hogy az agy nem tudja megérteni önmagát. Olyan emberhez hasonlítják, aki megpróbálja felemelni magát a saját csizmájával. Úgy érezzük, hogy ez ostobaság. Az agy ugyanúgy tanulmányozható, mint a vese.”

érintse meg a Xhamsteret, Dr. Hubelt, érintse meg a xhamsteret.

~

kép: Jooyeun Lee.