Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

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Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

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Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado. Transformación retino-cortical. La proyección de la retina al cortex estriado es una transformación logarítmica en coordenadas polares. y. L. K. G. J. I. F. H. C. A. B. D. E. x. -1 0 1 2 3 (oct). - PowerPoint PPT Presentation

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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?.

Page 8: Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

+

+++ +

+ +

+ +++ +

+

++++ +

+++++ ++ +

++++ +

++

++

+

+

Arquitectura para un mecanismo acromático (Tipo III-like), de origen parvocelular.

Fig. I.8.

Page 9: Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

Arquitectura de una célula oponente doble (según Livingstone y Hubel). M. Livingstone y D. Hubel (1984).

++

+

+

+ +

++

++

+

+

+ +

Fig. I.6.

Page 10: Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

Arquitectura para un mecanismo cromático (oponente doble), de origen parvocelular.

-

+++ -

+ +

+ --+ +

+

-+-- -

+--+- ++ +

+-++ -

--

++

+

+

Fig. I.5.

Page 11: Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

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.

+

-

---

-

--

- +

++

++

- -

+--

Figs. I.5 y I.8.

-

-

---

+

+-

- -

++

--

- +

---

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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.

Page 18: Unidad I Fundamentos neurales de la percepción visual El cortex estriado

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.