Visuelle Bewegungsanalyse für Verfolgungsaugenbewegungen im Bereich MT von Makaken

Wir haben untersucht, ob die Dynamik der Zielbewegung im visuellen Bereich MT repräsentiert ist und wie Informationen über Bildgeschwindigkeit und -beschleunigung aus den populären Reaktionen im Bereich MT für die motorische Kontrolle extrahiert werden können. Der zeitliche Verlauf der Neuronenreaktionen im MT wurde bei anästhesierten Makaken während der Zielbewegungen aufgezeichnet, die den Bereich der Dynamik abdeckten, der normalerweise bei glatten Verfolgungsaugenbewegungen zu beobachten ist. Als die Zielbewegung Schritte der Zielgeschwindigkeit lieferte, zeigten die MT-Neuronen ein Kontinuum von rein tonischen Reaktionen bis hin zu großen transienten Pulsen der Feuerrate zu Beginn der Bewegung. Zellen mit großen transienten Reaktionen für Schritte der Zielgeschwindigkeit hatten auch größere Reaktionen für glatte Beschleunigungen als für Dezeleration über denselben Bereich der Zielgeschwindigkeiten. Bedingungstest-Experimente mit Paaren von 64 ms Pulsen der Zielgeschwindigkeit offenbarten eine Reaktionsdämpfung bei kurzen Interpulspausen in Zellen mit großen transienten Reaktionen. Bei sinusoidaler Modulation der Zielgeschwindigkeit waren die Neuronenreaktionen im MT stark moduliert bei Frequenzen bis, aber nicht höher als, 8 Hz. Die Phase der Reaktionen war konsistent mit einer Zeitverzögerung von 90 ms zwischen Zielgeschwindigkeit und Feuerrate. Wir haben ein Modell erstellt, das die dynamischen Reaktionen der MT-Zellen unter Verwendung der teilenden Gewinnkontrolle reproduzierte, das Modell verwendet, um die populäre Reaktion im MT auf einzelne Stimuli zu visualisieren, und gewichtete Durchschnittsberechnungen entwickelt, um Zielgeschwindigkeit und -beschleunigung aus der populären Reaktion zu rekonstruieren. Die Zielgeschwindigkeit konnte rekonstruiert werden, wenn der Ausgang jedes Neurons gemäß seiner bevorzugten Geschwindigkeit gewichtet wurde. Die Zielbeschleunigung konnte rekonstruiert werden, wenn der Ausgang jedes Neurons gemäß dem Produkt aus bevorzugter Geschwindigkeit und einem Maß für die Größe seiner transienten Reaktion gewichtet wurde.