Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado
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Unidad IFundamentos neurales de la
percepción visualEl cortex estriado
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Transformación retino-cortical.
La proyección de la retina al cortex estriado es una transformación logarítmica en coordenadas polares.
eLogjrreLogzLogz j2222 log'
rx 2log'ky '
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Transformación retino-cortical.
Fig. I.1.
Hemicampo visual derechoCortex estriado
Hemisferio izquierdo
x
y
A B C D EHIJKL
F
G
E D C B A x’
y’
K J I HL
F
G
-1 0 1 2 3 (oct) .5 1 2 4 8 (º)
3 2 1 0 -1 -2 -3 (mm)
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Aumento cortical.
Se denomina aumento cortical al tamaño de cortex (medido en mm) activado por un estímulo de 1 mm en el campo visual.
retina
cortex
2
1EE
MM F
E2=0.77
E2=2.5
Fig. I.2.
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Arquitectura del córtex estriado: ¿qué hay en cada sitio?.
Simples, complejas, end-stopping
Tipo III, simples, complejasTipo I
1
2,3
4C
56
4C
4B
Oponentes dobles, Tipo II, Tipo III
Fig. I.3.
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Mapas de inputs y sensibilidad espacial en el cortex.
M+L+M
-M-L
-M-L
+L+M
KS-(L+M)
(L+M)-S
(L+M)-S
S-(L+M)
P+L-M
+M-L
+M-L
+L-M
Fig. I.4.
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¿Cómo implementar el CR de un mecanismo cromático o acromático a partir de CRs de Tipo I?.
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+++ +
+ +
+ +++ +
+
++++ +
+++++ ++ +
++++ +
++
++
+
+
Arquitectura para un mecanismo acromático (Tipo III-like), de origen parvocelular.
Fig. I.8.
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Arquitectura de una célula oponente doble (según Livingstone y Hubel). M. Livingstone y D. Hubel (1984).
++
+
+
+ +
++
++
+
+
+ +
Fig. I.6.
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Arquitectura para un mecanismo cromático (oponente doble), de origen parvocelular.
-
+++ -
+ +
+ --+ +
+
-+-- -
+--+- ++ +
+-++ -
--
++
+
+
Fig. I.5.
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Respuestas de una célula oponente doble de centro +L-M a diferentes estímulos.C.R. Michael (1987).
Fig. I.7.
Si los estímulos son cambios puros del color (a partir del amarillo), mejor que mejor, y siempre que los inputs de los dos conos estén balanceados, no habría respuesta alguna a cambios puros de la luminancia.
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Respuesta de una célula simple a una barra:selectividad a la orientación.D.H. Hubel y T.N. Wiesel (1968).
Fig. I.10.
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Campos receptivos de las células simples.
Fig. I.9.
Simetría imparSimetría par
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Arquitecturas para un mecanismo selectivo a la orientación (cromático o acromático), de origen parvocelular.
+
-
---
-
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- +
++
++
- -
+--
Figs. I.5 y I.8.
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+
+-
- -
++
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- +
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Sensibilidad espectral de las células simples.
simpleconcéntrica
Fig. I.12.
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El perfil del campo receptivo de una célula cortical (simple) se puede ajustar mediante una función de Gabor bidimensional de base elíptica.
0yf
yx 2
x
y
2
2
2
2
)(2),( yx
yx
yx eyfxfAsenyxCR
Fig. I.11.
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Sensibilidad espacial de las células simples y CSFs.
Fig. I.13.
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Respuesta de una célula compleja a una barra en movimiento: selectividad para la dirección del movimiento.D.H. Hubel y T.N. Wiesel (1968).
Fig. I.14.
Las células complejas, además de a la orientación, son selectivas a la dirección de movimiento. Algunas células simples tienen también esta propiedad.