Hubel și Wiesel & baza neuronale de percepție vizuală

Snap! Crackle! Tată!

acestea sunt sunetele pe care profesorii David Hubel și Torsten Wiesel le-au auzit la începutul anilor 1950 când au înregistrat de la neuronii din cortexul vizual al unei pisici, în timp ce mișcau o linie strălucitoare pe retină. În timpul înregistrărilor lor, au observat câteva lucruri interesante: (1) neuronii au tras numai atunci când linia se afla într-un anumit loc de pe retină, (2) activitatea acestor neuroni s-a schimbat în funcție de orientarea liniei și (3) uneori neuronii au tras doar atunci când linia se mișca într-o anumită direcție.

măriți volumul și ascultați activitatea neuronală a acestor neuroni Cortex vizuali!

experimentele clasice realizate de Hubel și Wiesel sunt fundamentale pentru înțelegerea modului în care neuronii de-a lungul căii vizuale extrag informații din ce în ce mai complexe din modelul de lumină aruncat pe retină pentru a construi o imagine. Pentru unul, au arătat că există o hartă topografică în cortexul vizual care reprezintă câmpul vizual, unde celulele din apropiere procesează informații din câmpurile vizuale din apropiere. Mai mult, munca lor a determinat că neuronii din cortexul vizual sunt aranjați într-o arhitectură precisă. Celulele cu funcții similare sunt organizate în coloane, mașini de calcul minuscule care transmit informații către o regiune superioară a creierului, unde se formează o imagine vizuală. În total, munca lor a dezvăluit modul în care neuronii corticali vizuali codifică caracteristicile imaginii, proprietățile fundamentale ale obiectelor care ne ajută să ne construim percepția asupra lumii din jurul nostru.

dar nu au început cu rezultate atât de clare și înregistrări meticuloase. Mai degrabă, descoperirea lor inițială a fost rezultatul norocului pur! Lucrând într-un mic laborator de la Johns Hopkins, Hubel și Wiesel s-au străduit să găsească orice activitate neuronală în creierul pisicii care se corelează cu imaginile petelor întunecate și luminoase. Devenind din ce în ce mai frustrați, și-au fluturat brațele, au sărit în jur și chiar au afișat imagini cu femei pline de farmec din reviste! Din păcate, nimic.

apoi, în timp ce deplasau un diapozitiv în oftalmoscop, au auzit o celulă în focul cortexului vizual al pisicii. Marginea toboganului aruncase o linie slabă, dreaptă și îngustă pe retina pisicii. Au studiat celula timp de nouă ore și apoi au alergat pe hol țipând de bucurie!

îl puteți auzi pe Dr. Hubel descriindu-l aici:

la scurt timp după ce a fost anunțat că Hubel și Wiesel vor primi Premiul Nobel pentru Fiziologie și medicină în 1981, Dr.Hubel a spus: „a existat un mit că creierul nu se poate înțelege pe sine. Este comparat cu un om care încearcă să se ridice prin propriile sale bootstraps. Considerăm că este un nonsens. Creierul poate fi studiat la fel ca și rinichiul.”

atinge, Dr.Hubel, Atinge, Atinge, Atinge.

~

imagine de Jooyeun Lee.