Механизмы зрительной сегментации

• Автор: Бабенко, Виталий Вадимович
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 261 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Терминология
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Локальная обработка в зрительной системе
1 Л.1. Обработка зрительной информации в сетчатке
1.1.2. Обработка зрительной информации в наружном коленчатом теле
1.1.3. Обработка зрительной информации в проекционной зрительной коре
1.1.4. Заключение
1.2. Локальная информация и зрительное восприятие
1.2.1. Зрительное обнаружение
1.2.2. Зрительное различение
1.2.3. Зрительное опознание
1.2.4. Заключение
1.3. Глобальная обработка в зрительной системе
1.3.1. Корковые пути обработки зрительной информации
1.3.2. Зрительное избирательное внимание
1.3.3. Модели группирования локальной информации
1.3.4. Заключение
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Механизмы сегментации в задаче обнаружения
3.1.1. Группирование локальной информации
3.1.1.1. Зрительные механизмы, избирательные к общей протяженности паттерна
3.1.1.2. Пространственная организация механизмов группирования локальной информации

3.1.2. Взаимодействие механизмов группирования локальной информации
3.1.2.1. Взаимодействие сигналов разной пространственной частоты
3.1.2.2. Взаимодействие сигналов разной ориентации
3.1.3. Заключение
3.2. Механизмы сегментации в задаче различения
3.2.1. Коротко- и длинно-диапазонные процессы в зрительной системе
3.2.1.1. Использование локальной информации в задачах зрительного различения
3.2.1.2. Нелокальные вычисления в задачах зрительного различения
3.2.2. Роль механизмов группирования в задаче различения локализации
3.2.2.1. Различение локализации решеток одинаковой протяженности
3.2.2.2. Различение локализации решеток одинаковой пространственной частоты
3.2.3. Заключение
3.3. Механизмы сегментации в задаче опознания
3.3.1. Механизмы сегментации и избирательное внимание
3.3.1.1. Механизмы сегментации как вход для механизмов внимания
3.3.1.2. Роль механизмов сегментации в выборе «точек интереса»
3.3.2. Механизмы сегментации и зрительное опознание
3.3.2.1. Информация достаточная для зрительного опознания

3.3.2.2. Информация, необходимая для зрительного
опознания
3.3.3. Заключение
4. ОБЩЕЕ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Модель механизма группирования локальной информации
Модель механизма зрительной сегментации
Латентность реакций различных стриарных нейронов существенно варьирует и, в частности, у кошки может составлять от 10 до 210 мс (Шевелев, 1984). Ответы фазических клеток в среднем на 50-100 мс опережают начало включения в работу тонических нейронов (Dow, 1974). Кроме того, латентный период реакций нейронов монотонно растет от IV к I слою коры, увеличиваясь примерно на 15 мс (Maunsell, Gibson, 1992).
Фазический ответ состоит из начального и вторичного возбуждений, разделенных тормозной паузой (Watanabe et al, 1966; Ito, 1970; Watanabe, 1970). Первая фаза реакции длится от 35 до 120 мс. Длительность тормозной паузы варьирует от нескольких десятков до нескольких сотен миллисекунд. Вторая пачка импульсов продолжается в среднем 120 мс. У клеток с тонической реакцией ответ на оптимальный стимул может продолжаться до 250 мс. В общей сложности нейроны стриарной коры передают информацию в вышележащие центры примерно с 10-й до 600-й мс (Шевелев, 1984). На периферии поля зрения выше доля фазических клеток, в центре - тонических (Hisako, Wright, 1972; Freund, 1973; Stone, Fukuda, 1974). Благодаря этому более центральные нейроны начинают реагировать позже и формируют относительно более короткие ответы.
Хьюбел и Визел (Hubel, Wiesel, 1962) обнаружили, что нейроны, располагающиеся в зрительной коре друг под другом, настроены на одну и ту же ориентацию стимула. Ориентационные колонки - это наиболее очевидные структурно-функциональные субъединицы стриарной коры. В одной колонке могут находиться нейроны с совершенно разными свойствами. У приматов пространственно-частотная настройка клеток колонки может отличаться в 4-5 раз (De Valois et al., 1977; Kulikowski, Vidyasagar, 1986). Кстати, аналогичные значения характерны и для хищных, если 17 и 18 поля рассматривать совместно (Movshon et al., 1978b). Общим для этих нейронов является лишь одинаковая ориентационная избирательность и пространственное перекрытие их рецептивных полей. Поскольку простые