视网膜适应机制赋予其对自然场景中同质物体的选择性

由 root 提交于 周二, 09/29/2026 - 08:47
感觉神经元中的适应机制对于在不同情境下传递信息至关重要。在视网膜中,人们通常认为,这些机制的作用是根据输入的统计特征(如均值和方差)对神经元反应进行归一化。然而,这一作用大多是在简单的人工刺激条件下得到表征的,对于自然刺激下的情形仍不清楚。在此,我们表明,在对自然场景作出反应时,适应机制会重塑神经节细胞(即视网膜输出神经元)的特征选择性。我们记录了小鼠视网膜神经节细胞对自然图像快速序列的反应。结果表明,在人工神经网络模型中引入一种受生物机制启发的适应机制,是预测细胞对新的自然图像序列的反应所必需的。该适应机制使特定类型的细胞能够选择性地响应位于杂乱视觉背景中的均质区域,这一特性有利于威胁检测。适应机制并不仅仅对反应进行归一化,而是能够在早期视觉系统中主动赋予神经元新的特征选择性。

感觉神经元中的适应机制对于在不同情境下传递信息至关重要。在视网膜中,人们通常认为其作用是使神经元对输入统计特征(如均值和方差)的响应实现归一化。然而,这一作用大多是在简单的人工刺激条件下得到刻画的,而对于自然刺激仍不明确。在此,我们表明,在响应自然场景的过程中,适应机制会重塑神经节细胞——视网膜的输出神经元——的特征选择性。我们记录了小鼠视网膜神经节细胞对快速连续自然图像的响应。研究发现,在人工神经网络模型中引入一种受生物学启发的适应机制,是预测细胞对新自然图像序列响应所必需的。该适应机制使特定类型的细胞能够选择性地响应位于杂乱视觉背景中的均匀区域,这一特性有利于检测威胁。适应机制并非仅仅对响应进行归一化,而是积极赋予早期视觉系统新的特征选择性。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.22.753530v1?rss=1

🏷️ 视网膜适应 神经节细胞 特征选择性 自然场景视觉 威胁检测