Effects of phase correlations in naturalistic stimuli on quantitative information coding by fly photoreceptors
Notice bibliographique
Résumé
Natural visual scenes are rarely random. Instead, intensity and wavelength change slowly in time and space over many regions of the scene, so that neighboring temporal and spatial visual inputs are more correlated and contain less information than truly random signals. It has been suggested that sensory optimization to match these higher order correlations (HOC) occurs at the earliest visual stages, and that photoreceptors can process temporal natural signals more efficiently than random signals. We tested this early-stage hypothesis by comparing the information content of Calliphora vicina photoreceptor responses to naturalistic inputs before and after removing HOC by randomizing phase. Forty different, 60-s long, naturalistic sequences (NS) were used, together with randomized-phase versions of the same sequences to give pink noise (PN) so that each input pair had identical means, variances, mean contrasts, and power spectra. We measured the information content of inputs and membrane potential responses by three different methods: coherence, mutual information, and compression entropy. We also used entropy and phase statistics of each pair as measures of HOC. Responses to randomized signals generally had higher gain, signal-to-noise ratio, and information rates than responses to NS. Information rate increased with a strong, positive, linear correlation to phase randomization within sequence pairs. This was confirmed by varying the degree of phase randomization. Our data indicate that individual photoreceptors encode input information by Weber's law, with HOC within natural sequences reducing information transfer by decreasing the number of local contrast events that exceed the noise-imposed threshold. NEW & NOTEWORTHY Natural visual scenes feature statistical regularities, or higher order correlations (HOC), both in time and space, to encode surfaces, textures, and object boundaries. Visual systems rely on this information; however, it remains controversial whether individual photoreceptors can discriminate and enhance information encoded in HOC. Here we show that the more HOC the stimulus contains, the lower the information transfer rate of photoreceptors. We explain our findings by applying the Weber's paradigm of differential signal perception.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».