Un equipo de científicos de la Universidad de Nueva York descubrió que la complejidad de la actividad neuronal que usamos para procesar imágenes visuales refleja la complejidad de esas imágenes. Su estudio ofrece nuevas ideas sobre cómo nuestro cerebro extrae información sobre nuestro entorno natural de la luz capturadapor nuestros ojos.
"Con el fin de procesar eficientemente las miles de imágenes que encontramos diariamente, nuestros cerebros se calibran de manera sincronizada con las características de estas imágenes", explica Robbe Goris, becario postdoctoral de la NYU y autor principal deel estudio, que aparece en la revista neurona . Los otros coautores del estudio incluyen a Eero Simoncelli, profesor del Centro de Ciencias Neurales de la NYU, y J. Anthony Movshon, profesor del Centro de Ciencias Neurales de la NYU, así como su director.
La investigación buscó comprender mejor la "selectividad de orientación", una propiedad fundamental de las neuronas utilizadas por nuestro cerebro para construir una representación del mundo visual que nos rodea. A fines de la década de 1950, Torsten Wiesel y David Hubel descubrieron que la actividad deLas neuronas en la corteza visual primaria dependen en gran medida de la orientación de las características visuales vistas por esas neuronas, trabajo por el cual luego recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Sin embargo, no todas las neuronas selectivas de orientación son iguales. Algunas son muy selectivasy solo se activará con una sola orientación por ejemplo, una línea vertical, pero otras son mucho menos selectivas y se activarán con muchas orientaciones diferentes por ejemplo, una línea vertical y líneas ligeramente inclinadas. El origen y el propósito deEsta diversidad ha permanecido abierta durante muchos años.
En su estudio, los investigadores de la NYU midieron la actividad de las células en la corteza visual primaria y desarrollaron un modelo matemático diseñado para predecir los patrones exactos de actividad producidos por células individuales. El modelo logró reproducir los patrones de actividad medidos y reveló que múltiplesLos mecanismos son responsables de la diversidad en la selectividad de orientación. El mecanismo más importante, según el modelo sugerido, es la manera en que las neuronas corticales reúnen los aportes de las neuronas en otras partes del cerebro.
Esta información permitió a los investigadores investigar las consecuencias de la diversidad neuronal de manera sistemática. Calcularon la cantidad de información que pequeños grupos de neuronas modelo transmitieron colectivamente al responder a imágenes del mundo real. Variaron la diversidad de esos grupos y encontraron esos gruposcuya diversidad coincidía con la diversidad del cerebro transmitía la mayor parte de la información.
"El cerebro es un órgano desconcertante que probablemente nunca entenderemos completamente", observa Goris. "Pero a veces, encontramos que un principio simple explica en gran medida algunas de sus complejidades: el mundo visual es diverso, y elel cerebro parece imitar esta diversidad para maximizar la cantidad de información que puede extraer "
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Materiales proporcionados por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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