Nonlinear Y-Like Receptive Fields in the Early Visual Cortex: An Intermediate Stage for Building Cue-Invariant Receptive Fields from Subcortical Y Cells
Notice bibliographique
Résumé
Many of the neurons in early visual cortex are selective for the orientation of boundaries defined by first-order cues (luminance) as well as second-order cues (contrast, texture). The neural circuit mechanism underlying this selectivity is still unclear, but some studies have proposed that it emerges from spatial nonlinearities of subcortical Y cells. To understand how inputs from the Y-cell pathway might be pooled to generate cue-invariant receptive fields, we recorded visual responses from single neurons in cat Area 18 using linear multielectrode arrays. We measured responses to drifting and contrast-reversing luminance gratings as well as contrast modulation gratings. We found that a large fraction of these neurons have nonoriented responses to gratings, similar to those of subcortical Y cells: they respond at the second harmonic (F2) to high-spatial frequency contrast-reversing gratings and at the first harmonic (F1) to low-spatial frequency drifting gratings ("Y-cell signature"). For a given neuron, spatial frequency tuning for linear (F1) and nonlinear (F2) responses is quite distinct, similar to orientation-selective cue-invariant neurons. Also, these neurons respond to contrast modulation gratings with selectivity for the carrier (texture) spatial frequency and, in some cases, orientation. Their receptive field properties suggest that they could serve as building blocks for orientation-selective cue-invariant neurons. We propose a circuit model that combines ON- and OFF-center cortical Y-like cells in an unbalanced push-pull manner to generate orientation-selective, cue-invariant receptive fields. SIGNIFICANCE STATEMENT: A significant fraction of neurons in early visual cortex have specialized receptive fields that allow them to selectively respond to the orientation of boundaries that are invariant to the cue (luminance, contrast, texture, motion) that defines them. However, the neural mechanism to construct such versatile receptive fields remains unclear. Using multielectrode recording, we found a large fraction of neurons in early visual cortex with receptive fields not selective for orientation that have spatial nonlinearities like those of subcortical Y cells. These are strong candidates for building cue-invariant orientation-selective neurons; we present a neural circuit model that pools such neurons in an imbalanced "push-pull" manner, to generate orientation-selective cue-invariant receptive fields.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».