Formensehen

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Einführung
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Simulation der elementaren Center-Surround Verschaltung

Die äusseren Rezeptoren verschalten über inhibierende Horizontalzellen auf die Zentralrezeptoren. Diese wiederum verschalten auf jeweils eine ON-Center und eine OFF-Center Bipolarzelle.
Gleichartige Bipolarzellen verschalten auf die entsprechenden Center-Surround Ganglionzellen von ON-Center bzw. OFF-Center Pathway.


Simulation der elementaren Center-Surround Verschaltung

Aufgabe 1) Reizen Sie das System so, dass jeweils die ON- oder die OFF-Center-Zelle positiv bzw. negativ erregt wird und begründen Sie Ihre jeweilige Vorgehensweise. Erstellen Sie eine Reiz-Reaktions- Tabelle und bezeichnen Sie charakteristische Zustände.
Aufgabe 2) Auf welchem Prinzip basiert das Sytem - welche Rolle spielen hierbei die Horizontalzellen?

Simulation der elementaren Center-Surround Verschaltung

Klicken Sie auf die vier Stimulusfelder, um die darunter liegenden Rezeptoren selektiv zu reizen.
Hierbei wird der Reihe nach zwischen den Helligkeiten "dunkel", "mittel" und "hell" umgeschaltet.
Die Aktivität der verschiedenen Zellen wird farbig animiert.

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Ein retinales Areal mit ON-Center-Zellen sowie Simple- und Complex-Zellen des visuellen Cortex
Sie können das Areal mit recheckigen Stimuli maximaler Helligkeit reizen und dann das Antwortverhalten der Zellen beobachten. Die Aktivitäten der ON-Center-Zellen können von sechs verschiedenen Simple-Cells registriert werden - hierzu müssen Sie vorher deren rezeptive Felder festlegen (-> Instruktionen). Je drei gruppierte Simple-Cells verschalten auf jeweils eine Complex-Cell.
Normierungen: Die Simple-Cell Aktivitäten werden jeweils durch die Anzahl der ihnen zugeordneten Center-Surround-Zellen normiert. Die Complex-Cell Aktivitäten ergeben sich jeweils durch die Summe der drei zugehörigen Simple-Cells geteilt durch drei.


Zunächst ohne Betrachtung von Simple- und Complex-Cells...
Platzieren Sie einen oder mehrere Stimuli so, dass:
Aufgabe 1) eine einzelne ON-Center-Zelle möglichst maximal a) erregt bzw. b) gehemmt wird.
Aufgabe 2) eine waagerechte bzw. senkrechte Reihe von Zellen a) erregt bzw. b) gehemmt wird.
Aufgabe 1+2) Begründen Sie jeweils ihre Vorgehensweise.
Aufgabe 3) Erzeugen Sie mehrfach jeweils einen grossen etwa quadratischen Reiz an unterschiedlichen Positionen - welche Beobachtungen machen Sie? Interpretieren Sie Ihre Beobachtungen hinsichtlich der "Nützlichkeit" im biologischen Kontext.

Stimulation: Ziehen Sie mit der Maus einen rechteckigen Stimulus über das Areal. Sie können so
bis zu sechs Stimuli generieren. Jeder weitere überschreibt dann wieder den zuerst definierten usw..
Das Zentrum der ON-Center-Zellen ist farbig animiert, und gibt den Aktivierungszustand an.

Simple Cells: Durch Klicken können Sie eine einzelne Simple-Cell zur Bearbeitung anwählen (grün markiert). Anschliessend können Sie dieser durch Anklicken mehrere ON-Center-Zellen zuordnen, und somit das rezeptive Feld der Simple-Cell festlegen. Durch erneutes Anklicken der selektierten Simple-Cell kehren Sie in den normalen Modus zurück und es erscheinen wieder alle ON-Center-Zellen.

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Ein retinales Areal mit ON-Center-Zellen sowie Simple- und Complex-Zellen des visuellen Cortex
Sie können das Areal mit recheckigen Stimuli maximaler Helligkeit reizen und dann das Antwortverhalten der Zellen beobachten. Die Aktivitäten der ON-Center-Zellen können von sechs verschiedenen Simple-Cells registriert werden - hierzu müssen Sie vorher deren rezeptive Felder festlegen (-> Instruktionen). Je drei gruppierte Simple-Cells verschalten auf jeweils eine Complex-Cell.
Normierungen: Die Simple-Cell Aktivitäten werden jeweils durch die Anzahl der ihnen zugeordneten Center-Surround-Zellen normiert. Die Complex-Cell Aktivitäten ergeben sich jeweils durch die Summe der drei zugehörigen Simple-Cells geteilt durch drei.


Nun betrachten wir auch Simple- und Complex-Cells des visuellen Cortex

Aufgabe 4) Definieren Sie drei benachbarte Simple-Cells so, dass die zugehörige Complex-Cell sensitiv für senkrechte bzw. waagerechte Streifenmuster wird. Wie gehen Sie jeweils vor?
Aufgabe 5) Definieren Sie drei benachbarte Simple-Cells so, dass die zugehörige Complex-Cell sensitiv für die Konturen eines grossen Reizes wird. Wie gehen Sie vor?
Stimulation: Ziehen Sie mit der Maus einen rechteckigen Stimulus über das Areal. Sie können so
bis zu sechs Stimuli generieren. Jeder weitere überschreibt dann wieder den zuerst definierten usw..
Das Zentrum der ON-Center-Zellen ist farbig animiert, und gibt den Aktivierungszustand an.

Simple Cells: Durch Klicken können Sie eine einzelne Simple-Cell zur Bearbeitung anwählen (grün markiert). Anschliessend können Sie dieser durch Anklicken mehrere ON-Center-Zellen zuordnen, und somit das rezeptive Feld der Simple-Cell festlegen. Durch erneutes Anklicken der selektierten Simple-Cell kehren Sie in den normalen Modus zurück und es erscheinen wieder alle ON-Center-Zellen.