Predictive feedback to V1 dynamically updates with sensory input
Predictive feedback to V1 dynamically updates with sensory input
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V1 的预测反馈根据感官输入动态更新
DOI：
10.1101/180539
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Edwards G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Edwards G
预测编码理论提出，大脑创建环境的内部模型来预测即将到来的感官输入。视觉的分层预测编码模型假设，高级视觉区域产生对感觉输入的预测，并将其反馈给早期视觉皮层。在V1中，与预测不匹配的感觉输入导致放大的大脑激活，但这种放大过程是否会随着眼球运动动态地更新到新的视网膜位置？我们研究了眼动的影响，在预测反馈功能性脑成像和眼动跟踪，同时提出了一个明显的运动错觉。视在运动诱导了一个内在的运动模型，在此期间，对错觉运动的感觉预测反馈到V1。我们观察到衰减的BOLD反应预测的刺激在新的后扫视位置在V1。因此，前扫视预测及时更新其视网膜位置以用于后扫视输入，从而验证V1中的动态预测编码理论。
Predictive coding theories propose that the brain creates internal models of the environment to predict upcoming sensory input. Hierarchical predictive coding models of vision postulate that higher visual areas generate predictions of sensory inputs and feed them back to early visual cortex. In V1, sensory inputs that do not match the predictions lead to amplified brain activation, but does this amplification process dynamically update to new retinotopic locations with eye-movements? We investigated the effect of eye-movements in predictive feedback using functional brain imaging and eye-tracking whilst presenting an apparent motion illusion. Apparent motion induces an internal model of motion, during which sensory predictions of the illusory motion feed back to V1. We observed attenuated BOLD responses to predicted stimuli at the new post-saccadic location in V1. Therefore, pre-saccadic predictions update their retinotopic location in time for post-saccadic input, validating dynamic predictive coding theories in V1.
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