Efficient sensory cortical coding optimizes pursuit eye movements.
Efficient sensory cortical coding optimizes pursuit eye movements.
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DOI：
10.1038/ncomms12759
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发表时间：
2016-09-09
影响因子：
16.6
通讯作者：
Osborne LC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu B;Macellaio MV;Osborne LC
在自然界中，感官刺激的统计数据在很大范围内波动。从理论上讲，如果感觉神经元适应性地重新调整它们对当前输入范围的敏感度，大脑可以最大限度地恢复信息。这种自适应编码已经在各种系统中被观察到，但是自适应优化行为的前提尚未被测试。在这里，我们表明，在皮层感觉神经元的适应最大限度地提高信息的视觉运动在追求眼球运动的皮层活动的指导下。我们发现，增益自适应驱动运动方差变化后的信息快速（<100 ms）恢复，因为神经元和行为重新调整其对运动波动的敏感性。神经元和追踪都迅速采用响应增益，使运动信息最大化，跟踪误差最小化。因此，有效的感觉编码不仅仅是一个理想的标准，而是一个真实的感觉计算的描述，表现在改善的行为表现。 有效的编码表明，适应增益匹配不同的刺激统计数据应该有助于优化行为。在这里，作者表明，运动敏感神经元的适应最大限度地提高了信息，并提高了追踪眼球运动的运动准确性。
In the natural world, the statistics of sensory stimuli fluctuate across a wide range. In theory, the brain could maximize information recovery if sensory neurons adaptively rescale their sensitivity to the current range of inputs. Such adaptive coding has been observed in a variety of systems, but the premise that adaptation optimizes behaviour has not been tested. Here we show that adaptation in cortical sensory neurons maximizes information about visual motion in pursuit eye movements guided by that cortical activity. We find that gain adaptation drives a rapid (<100 ms) recovery of information after shifts in motion variance, because the neurons and behaviour rescale their sensitivity to motion fluctuations. Both neurons and pursuit rapidly adopt a response gain that maximizes motion information and minimizes tracking errors. Thus, efficient sensory coding is not simply an ideal standard but a description of real sensory computation that manifests in improved behavioural performance. Efficient coding suggests that adapting gain to match the varying stimulus statistics should help in optimizing behaviour. Here the authors show that adaptation in motion sensitive neurons maximizes information and improves movement accuracy in pursuit eye movements.
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影响因子：
5.3
作者：
Higgs, Matthew H.;Slee, Sean J.;Spain, William J.
通讯作者：
Spain, William J.
影响因子：
5.4
作者：
ATTNEAVE, F
通讯作者：
ATTNEAVE, F
影响因子：
5.3
作者：
Kim, KJ;Rieke, F
通讯作者：
Rieke, F
影响因子：
25
作者：
Dean, I;Harper, NS;McAlpine, D
通讯作者：
McAlpine, D
DOI：
10.1093/cercor/bhu200
发表时间：
2015-10
期刊：
Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991)
影响因子：
--
作者：
Hay E;Segev I
通讯作者：
Segev I