Activity Correlations between Direction-Selective Retinal Ganglion Cells Synergistically Enhance Motion Decoding from Complex Visual Scenes
Activity Correlations between Direction-Selective Retinal Ganglion Cells Synergistically Enhance Motion Decoding from Complex Visual Scenes
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方向选择性视网膜神经节细胞之间的活动相关性协同增强复杂视觉场景的运动解码
DOI：
10.1016/j.neuron.2019.01.003
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Gollisch T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kuhn NK;Gollisch T
感觉系统中的神经元通常会根据特定的刺激功能进行调整。然而，在复杂的自然刺激中，多个特征可能同时影响神经元的反应，这使得单个特征的读出变得复杂。为了研究复杂刺激下的特征表征，我们研究了火蜥蜴视网膜中方向选择性神经节细胞对纹理运动的反应，其中方向、速度和感受野内部的空间模式不断变化。我们发现，细胞在这种刺激下保留了它们的方向偏好，但由于亮度变化的同时激活，它们的方向编码变得模糊。这些模糊性可以通过考虑具有不同优先方向的方向选择单元群体来解决。这导致了协同运动解码，从群体中产生的信息比从单细胞反应中获得的总和信息更多。具有不同优先方向的细胞之间的强烈正响应相关性放大了这种协同作用。我们的结果表明，在复杂的视觉场景中，相关群体活动如何提高特征提取的效率。
Neurons in sensory systems are often tuned to particular stimulus features. During complex naturalistic stimulation, however, multiple features may simultaneously affect neuronal responses, which complicates the readout of individual features. To investigate feature representation under complex stimulation, we studied how direction-selective ganglion cells in salamander retina respond to texture motion where direction, velocity, and spatial pattern inside the receptive field continuously change. We found that the cells preserve their direction preference under this stimulation, yet their direction encoding becomes ambiguous due to simultaneous activation by luminance changes. The ambiguities can be resolved by considering populations of direction-selective cells with different preferred directions. This gives rise to synergistic motion decoding, yielding more information from the population than the summed information from single-cell responses. Strong positive response correlations between cells with different preferred directions amplify this synergy. Our results show how correlated population activity can enhance feature extraction in complex visual scenes.
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蝾螈视网膜中物体运动和运动方向的联合编码
DOI：
10.1523/jneurosci.1971-16.2016
发表时间：
2016
期刊：
The Journal of Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Kühn N;Gollisch T
通讯作者：
Gollisch T
影响因子：
2.9
作者：
Brody, CD
通讯作者：
Brody, CD
影响因子：
2.5
作者：
Fiscella, Michele;Franke, Felix;Hierlemann, Andreas
通讯作者：
Hierlemann, Andreas
影响因子：
9.8
作者：
Xaq Pitkow;H. Sompolinsky;M. Meister
通讯作者：
M. Meister
影响因子：
1.9
作者：
Jonathan Wolfe;L. Palmer
通讯作者：
L. Palmer