主动感知解释了皮层变异性并提升了视觉信息处理能力

由 root 提交于 周四, 10/22/2026 - 10:47
摘要

主动视觉通常在扫视的尺度上加以考察,并将每次注视视为静态视觉采样。然而,注视期间眼睛仍在持续运动,不断改变视网膜输入。在本研究中,我们以高精度测量了清醒狨猴观看重复闪现的自然图像时的眼动,同时记录其中央凹初级视觉皮层中的神经元群体活动。注视眼动解释了大部分条件性放电率变异,以及几乎所有无法由试次平均反应解释的共享变异。一个可计算图像的模型主要依据随注视位置变化的视网膜输入,便能捕捉这种调制;显式加入眼位和眼速信号几乎没有提升预测能力。在自然观看条件下,视网膜运动会将图像功率重新分配至不同时间频率;当这些功率与时空调谐相互作用时,运动效应便会增强。在模型推导的神经元群体中,与输入稳定的情况相比,注视眼动提高了每个脉冲所携带的空间信息量,且这种锐化效应会随着非线性处理阶段的递进而增强。因此,通常被归因于皮层噪声的活动,并非只是由观察者自身运动产生的、有结构的视觉再传入信号;它还是一种有益信号,能够锐化空间表征。

在本网站搜索该作者

摘要

信息/历史记录

指标

PDF 预览

摘要

主动视觉通常以扫视为研究尺度,每次注视都被视为一个静态视觉采样。然而,注视期间眼睛仍在持续运动,不断改变视网膜输入。在此,我们以高精度测量了清醒狨猴观看反复闪现的自然图像时的这些眼动,同时记录其中央凹初级视觉皮层中的神经元群体活动。注视眼动解释了大部分条件放电率变异性,以及几乎所有无法由试次平均反应解释的共享变异性。一个可由图像计算的模型仅凭依赖于注视位置的视网膜输入,就能在很大程度上捕捉这种调制;显式的眼位和眼速度信号几乎没有增加预测能力。在自然观看条件下,视网膜运动会将图像能量重新分配到不同的时间频率;当这些能量与时空调谐相互作用时,运动效应会增强。在模型推导的神经元群体中,与输入稳定的情况相比,注视运动提高了每个脉冲所携带的空间信息量,并且这种锐化效应会随着连续非线性阶段的推进而增强。因此,通常被归因于皮层噪声的活动,并非只是由观察者运动产生的、有结构的视觉再传入信号,而是一种有益信号,能够锐化空间表征。

利益冲突声明

M.R. 是一项与数字式双 Purkinje 像眼动追踪方法相关专利的发明人。

已声明的资助方信息

美国国家眼科研究所,

https://ror.org/03wkg3b53

K99-EY037839-0

R01-EY030998

R01-EY018363

K99/R00-EY032179

美国国家科学基金会,

https://ror.org/021nxhr62

DGE-2140004

版权

本预印本的版权持有人为作者/资助方,其已授权……

bioRxiv 获得永久展示该预印本的许可。

本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议发布。

返回顶部

上一篇

发布于 2026 年 10 月 19 日。

下载 PDF

电子邮件

感谢您有意帮助传播 bioRxiv 上的内容。

注意:我们仅要求提供您的电子邮件地址,以确认您是本文的发送者。

您的电子邮件地址

*

您的姓名

*

收件人

*

请将多个电子邮件地址分别输入到不同的行,或使用逗号分隔。

您即将发送以下内容

主动感知解释了皮层变异性并提升了视觉信息

邮件主题

(您的姓名)转发了 bioRxiv 网站上的一个页面给您

邮件正文

(您的姓名)认为您可能想看看 bioRxiv 网站上的这个页面。

您的个人留言

验证码

此问题用于确认您是真人访客,并防止自动垃圾信息提交。

分享

主动感知解释了皮层变异性并提升了视觉信息

Ryan A

Ressmeyer

,

Declan P

Rowley

,

Tejasvi

Kothapalli

,

Dekel

Galor

,

Ruei-Jr

Wu

,

Michele

Rucci

,

Jude F

Mitchell

,

Daniel A

Butts

,

Alexander C

Huk

,

Jacob L

Yates

bioRxiv

2026.10.12.758571;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.12.758571

分享本文:

复制

引用工具

主动感知解释了皮层变异性并提升了视觉信息

Ryan A

Ressmeyer

,

Declan P

Rowley

,

Tejasvi

Kothapalli

,

Dekel

Galor

,

Ruei-Jr

Wu

,

Michele

Rucci

,

Jude F

Mitchell

,

Daniel A

Butts

,

Alexander C

Huk

,

Jacob L

Yates

bioRxiv

2026.10.12.758571;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.12.758571

引文管理工具格式

BibTeX

Bookends

EasyBib

EndNote(tagged)

EndNote 8(xml)

Medlars

Mendeley

Papers

RefWorks Tagged

Ref Manager

RIS

Zotero

推文组件

Facebook 点赞

Google Plus +1

学科领域

所有文章

动物行为与认知

(8159)

生物化学

(19002)

生物工程

(15140)

生物信息学

(45197)

生物物理学

(22933)

癌症生物学

(20052)

细胞生物学

(27252)

临床试验

(138)

发育生物学

(14117)

生态学

(21355)

流行病学

(2067)

进化生物学

(25751)

遗传学

(16312)

基因组学

(23789)

免疫学

(18983)

微生物学

(43113)

分子生物学

(18292)

神经科学

(94861)

古生物学

(711)

病理学

(3025)

药理学与毒理学

(5178)

生理学

(8256)

植物生物学

(16229)

科学传播与教育

(2113)

合成生物学

(4632)

系统生物学

(10365)

动物学

(2419)

关键词:注视眼动 · 视觉皮层 · 神经元群体活动 · 视网膜运动 · 空间信息编码

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.758571v1?rss=1