Connectivity Reveals Sources of Predictive Coding Signals in Early Visual Cortex During Processing of Visual Optic Flow
Connectivity Reveals Sources of Predictive Coding Signals in Early Visual Cortex During Processing of Visual Optic Flow
复制标题
连接性揭示了视觉光流处理过程中早期视觉皮层中预测编码信号的来源
DOI：
10.1093/cercor/bhw136
复制
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Bartels A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schindler A;Bartels A
反馈连接叠加在视觉前馈通路上，将较高级别的信息传递到层次结构中较低的皮质区域。这些联系的一个突出框架是预测编码理论，即高水平区域向低水平区域发送刺激解释，并将其与感觉输入进行比较。沿着这些思路，越来越多的神经成像研究表明，与匹配的不可预测刺激相比，可预测刺激导致血氧水平依赖(BOLD)反应减少，特别是在包括V1-V3区在内的早期视觉皮质(EVC)。这些调制反馈信号的来源很大程度上是未知的。在这里，我们重新检查了在相干运动与随机运动的处理过程中，EVC中明显的相对大胆抑制的稳健发现。利用功能连接性分析，我们发现BOLD抑制的EVC与包括MST、V3A、V6、扣带沟视区(CSV)和楔前叶(Pc)在内的视觉运动区网络之间的功能连接性依赖于光流增加。EVC与两个已知编码前进方向的区域之间的连接性降低：内嗅皮质(EC)和脾后皮质(RSC)。我们的结果提供了第一个证据，根据预测编码理论，EVC中对可预测刺激的大胆抑制确实是由特定的高水平区域介导的。
Superimposed on the visual feed-forward pathway, feedback connections convey higher level information to cortical areas lower in the hierarchy. A prominent framework for these connections is the theory of predictive coding where high-level areas send stimulus interpretations to lower level areas that compare them with sensory input. Along these lines, a growing body of neuroimaging studies shows that predictable stimuli lead to reduced blood oxygen level-dependent (BOLD) responses compared with matched nonpredictable counterparts, especially in early visual cortex (EVC) including areas V1–V3. The sources of these modulatory feedback signals are largely unknown. Here, we re-examined the robust finding of relative BOLD suppression in EVC evident during processing of coherent compared with random motion. Using functional connectivity analysis, we show an optic flow-dependent increase of functional connectivity between BOLD suppressed EVC and a network of visual motion areas including MST, V3A, V6, the cingulate sulcus visual area (CSv), and precuneus (Pc). Connectivity decreased between EVC and 2 areas known to encode heading direction: entorhinal cortex (EC) and retrosplenial cortex (RSC). Our results provide first evidence that BOLD suppression in EVC for predictable stimuli is indeed mediated by specific high-level areas, in accord with the theory of predictive coding.
登录
查看更多内容
影响因子：
--
作者：
Fattori, Patrizia;Pitzalis, Sabrina;Galletti, Claudio
通讯作者：
Galletti, Claudio
DOI：
10.1093/cercor/bhr154
发表时间：
2012-04
期刊：
Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991)
影响因子：
--
作者：
Fischer E;Bülthoff HH;Logothetis NK;Bartels A
通讯作者：
Bartels A
DOI：
10.1073/pnas.1102984108
发表时间：
2011-07-12
影响因子：
11.1
作者：
Arnoldussen, David Mattijs;Goossens, Jeroen;van den Berg, Albert V.
通讯作者：
van den Berg, Albert V.
影响因子：
3.7
作者：
Engel, SA;Glover, GH;Wandell, BA
通讯作者：
Wandell, BA
影响因子：
9.2
作者：
Wall, Matthew B.;Smith, Andrew T.
通讯作者：
Smith, Andrew T.