Bien que certaines choses peuvent être "aussi simple que noir et blanc," ce ne fut pas le cas pour les circuits du cerveau qui font qu'il est possible pour vous de distinguer le noir du blanc.

Les motifs de lumière et l'obscurité qui tombent sur la rétine fournissent une mine d'informations sur le monde autour de nous, mais les scientifiques ne comprennent toujours pas comment cette information est codée par les circuits neuronaux dans la partie visuelle de Cortex du cerveau qui joue un rôle clé dans la construction de représentations neuronales qui sont responsables de la vue.



Mais les choses viennent de recevoir beaucoup plus claire avec la découverte que la plupart des neurones dans le cortex visuel répondre sélectivité de la lumière contre l'obscurité, et de combiner ces informations avec d'autres fonctions sélectivité de relance pour obtenir une représentation détaillée de la scène visuelle.

Les scientifiques savent depuis longtemps que les neurones de la rétine qui fournissent des informations sur les centres supérieurs du cerveau réagissent de manière sélective à des stimuli foncé contre. Les cellules de la ON »qui répond sélectivement à des stimuli lumineux et de réduction de la« cellules qui répondent sélectivement à des stimuli foncé étaient connus pour former des canaux parallèles séparés relais de l'information aux circuits dans le cortex visuel.

Ici, il est où l'image Got Murky

Fondée sur les antécédents les réponses des neurones individuels d'électrodes corticales, il a été constaté que, dès que le canal ON et OFF entré écorce, convergent sur un seul neurone, une convergence nécessaires pour l'émergence d'une des propriétés de roman sélectivité corticale pour l'orientation de réponse des bords.

D'autres étapes de traitement cortical ont été pensés pour conduire à des signaux de mélange de plus en plus ON et OFF, de sorte que les neurones individuels ont répondu de la même façon pour les deux stimuli lumière et l'obscurité.

Quantifier les réponses neurales

Ces résultats ont soulevé la question évidente. Si les réponses des neurones corticaux individuels de sombre et la lumière sont ambigus, comme il est possible que le cerveau nous permet de percevoir ces différences?

Drs. Gordon Smith et David Whitney dans le laboratoire de David Fitzpatrick à l'Institut Max Planck pour les neurosciences Floride décidé qu'il était temps de réexaminer la question. L'utilisation de nouvelles technologies d'imagerie qui permettent pour la première fois pour afficher les activités de centaines de neurones simultanément dans le cerveau de leur vie, ils ont quantifié les réponses des neurones furet cortex visuel dans la stimulation lumineuse et sombre.

La première surprise pour l'équipe qui est arrivé quand on les regarde réponses corticales à la présentation de stimuli sombres ou claires uniforme.

Bien que des études antérieures avaient observé les réponses aux changements de luminance uniforme, Smith et al. étaient non seulement en mesure de voir les neurones qui ont répondu à ces stimuli, ils ont trouvé des taches de neurones qui ont répondu de manière préférentielle à l'obscurité vs stimulation lumineuse.

Réponse sélective

Encore plus surprenant, ils ont constaté que les neurones corticaux qui ont répondu de façon sélective l'orientation des bords ou la direction de déplacement ont également répondu stimulus préférentiellement à l'obscurité par rapport à des stimuli lumineux.

En bref, les scientifiques Max Planck Floride a constaté que l'information sur l'intensité et la luminosité est conservée dans les réponses de la majorité des neurones dans le cortex visuel, et est une partie intégrante du code neural circuits corticaux utilisent pour représenter notre monde visuel.

Le prochain défi pour les scientifiques Max Planck en Floride est de comprendre les motifs précis de connexions synaptiques qui permettent de construire des circuits corticaux cette représentation modulaire du noir et blanc.

Gordon B. Smith, David E. Whitney, David Fitzpatrick
Luminance représentation modulaire de polarité dans les couches superficielles du cortex visuel primaire
Neuron 2015; 88: 805

Illustration: Martha Iserman