고양이 1차 시각 피질의 복잡한 세포에서 공간 통합 및 MAX 연산의 세포내 측정

우리는 복잡한 세포의 공간 통합 특성을 조사하여 Riesenhuber와 Poggio의 물체 인식 모델이 제안한 대로 일부 응답이 최대 연산(MAX)과 유사한 계산으로 설명될 수 있는지를 확인했습니다. 아네스테지아 상태의 고양이에서 최적 방향으로 설정된 막대가 세포의 수용 영역의 다른 부분에서 단독 또는 쌍으로 제시되는 동안 세포막 전위를 기록했습니다. 대부분의 세포에서 동시에 제시된 두 개의 막대에 대한 세포막 전위 응답은 개별 막대에 대한 응답의 합으로 예측할 수 없었습니다. 그러나 많은 세포에서는 응답이 MAX 유사 모델에 매우 근접했습니다. 즉, 두 개의 막대에 대한 세포의 응답은 두 개의 개별 응답 중 더 큰 응답과 유사했습니다(“소프트-MAX”). 비선형 합산의 정도는 세포마다 달랐고 단일 세포 내에서도 자극 구성에 따라 달라졌지만 평균적으로는 MAX 모델에 가장 밀접하게 맞았습니다. 세포의 발화 응답 또한 MAX 유사 모델로 잘 예측되었습니다. MAX 유사 행동은 막대 사이의 거리(선호 방향에 수직)와 응답의 상대적인 진폭에 독립적이며, 대비가 낮은 수준에서 약간 덜 두드러졌습니다. 복잡한 세포의 하위 집합에서 이 MAX 유사 행동은 혼잡한 환경에서 불변 물체 인식에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.