एक इकाई रिकॉर्डिंग का उपयोग कर समूल पृष्ठीय दृश्य स्ट्रीम में वस्तु निरूपण की जांच
Summary
visuomotor परिवर्तनों में शामिल प्रिएटो-ललाट न्यूरॉन्स के ऑब्जेक्ट selectivity का विश्लेषण करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया है ।
Abstract
पिछले अध्ययनों से पता चला है कि प्रिएटो में न्यूरॉन्स समूल मस्तिष्क के ललाट क्षेत्रों वास्तविक दुनिया की वस्तुओं के लिए अत्यधिक चयनात्मक हो सकता है, असमानता-परिभाषित घुमावदार सतहों, और वास्तविक दुनिया वस्तुओं की छवियों (के साथ और असमानता के बिना) के रूप में एक समान तरीके से ventral दृश्य स्ट्रीम में वर्णित है । इसके अलावा, प्रिएटो-ललाट क्षेत्रों ऐसे पूर्व के रूप में उचित मोटर outputs में दृश्य वस्तु की जानकारी को बदलने के लिए माना जाता है, लोभी के दौरान हाथ के आकार देने । बेहतर ऑब्जेक्ट selectivity cortical नेटवर्क visuomotor ट्रांस्फ़ॉर्मेशन में शामिल में विशेषता के लिए, हम प्रिएटो-ललाट क्षेत्रों में न्यूरॉन्स के दृश्य ऑब्जेक्ट selectivity का विश्लेषण करने के लिए लक्षित परीक्षण की एक बैटरी प्रदान करते हैं ।
Introduction
मानव और गैर मानव रहनुमाओं वस्तु लोभी सहित जटिल मोटर कार्यों के प्रदर्शन की क्षमता का हिस्सा है । सफलतापूर्वक इन कार्यों को करने के लिए, हमारे मस्तिष्क को मोटर कमानों में आंतरिक वस्तु संपत्तियों के परिवर्तन को पूरा करने की जरूरत है । यह परिवर्तन पार्श्विका और ventral मोटर प्रांतस्था1,2,3 (चित्रा 1) में स्थित पृष्ठीय cortical क्षेत्रों के एक परिष्कृत नेटवर्क पर निर्भर करता है ।
बंदरों और मनुष्यों में घावों के अध्ययन से4,5, हम जानते हैं कि पृष्ठीय दृश्य स्ट्रीम-प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था में उद्भव और पीछे पार्श्विका प्रांतस्था की ओर निर्देशित-दोनों स्थानिक दृष्टि और मोटर की योजना में शामिल है कार्यों. हालांकि, पृष्ठीय स्ट्रीम क्षेत्रों के बहुमत प्रसंस्करण के एक अद्वितीय प्रकार के लिए समर्पित नहीं कर रहे हैं । उदाहरण के लिए, पूर्वकाल intraparietal क्षेत्र (AIP), पृष्ठीय दृश्य धारा में अंत चरण क्षेत्रों में से एक, न्यूरॉन्स की एक किस्म है कि आग लोभी6,7,8के दौरान ही नहीं, लेकिन यह भी दृश्य के दौरान वस्तु का निरीक्षण7,8,9,10।
AIP के लिए इसी प्रकार, क्षेत्र F5 में ंयूरॉंस, ventral मोटर प्रांतस्था (PMv) में स्थित है, यह भी दृश्य निर्धारण और वस्तु लोभी, जो मोटर क्रिया11में दृश्य जानकारी के परिवर्तन के लिए महत्वपूर्ण होने की संभावना है के दौरान जवाब । इस क्षेत्र (उपक्षेत्र F5a) के पूर्वकाल भाग में तीन आयामी (3 डी, असमानता-परिभाषित) छवियों12,13, जबकि उपक्षेत्र convexity (F5c) में स्थित न्यूरॉन्स शामिल करने के लिए चुन जवाब देने वाले न्यूरॉन्स शामिल दर्पण गुण1,3, दोनों फायरिंग जब एक जानवर करता है या एक कार्रवाई का निरीक्षण द्वारा विशेषता । अंत में, पीछे F5 क्षेत्र (F5p) एक हाथ से संबंधित क्षेत्र है, visuomotor न्यूरॉन्स के एक उच्च अनुपात के साथ दोनों अवलोकन और 3 डी वस्तुओं की लोभी14,15के लिए उत्तरदायी. F5 के आगे, क्षेत्र 45B, arcuate sulcus के अवर रेमस में स्थित, भी दोनों आकार प्रसंस्करण16,17 और लोभी18में शामिल किया जा सकता है ।
पार्श्विका और ललाट प्रांतस्था में selectivity ऑब्जेक्ट का परीक्षण करना चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि यह निर्धारित करने के लिए मुश्किल है कि इन न्यूरॉन्स का जवाब और क्या इन न्यूरॉन्स के ग्रहणशील क्षेत्र हैं. उदाहरण के लिए, यदि एक ंयूरॉन एक थाली के लिए नहीं बल्कि एक शंकु के लिए, इन वस्तुओं की सुविधा है जो इस selectivity गाड़ी चला रहा है: 2d समोच्च, 3d संरचना, गहराई में अभिविंयास, या कई विभिंन सुविधाओं का एक संयोजन? वस्तु निर्धारण और लोभी के दौरान जवाब है कि न्यूरॉन्स के लिए महत्वपूर्ण वस्तु सुविधाओं का निर्धारण करने के लिए, यह वस्तुओं की छवियों और एक ही छवियों के कम संस्करणों का उपयोग कर विभिन्न दृश्य परीक्षणों को रोजगार के लिए आवश्यक है.
AIP और F5 में न्यूरॉन्स का एक बड़ा अंश न केवल एक वस्तु के दृश्य प्रस्तुति का जवाब है, लेकिन यह भी जब पशु अंधेरे में इस वस्तु को लोभी (यानी, दृश्य जानकारी के अभाव में). ऐसे न्यूरॉन्स एक वस्तु है कि लोभी नहीं किया जा सकता है की एक छवि का जवाब नहीं हो सकता है । इसलिए, दृश्य और मोटर प्रतिक्रिया के घटकों परिचित हैं, जो यह मुश्किल इन क्षेत्रों में ंयूरॉन वस्तु प्रतिनिधित्व की जांच करने के लिए बनाता है । चूंकि visuomotor ंयूरॉंस केवल वास्तविक दुनिया की वस्तुओं के साथ परीक्षण किया जा सकता है, हम दृश्य क्षेत्र में विभिंन स्थानों पर विभिंन वस्तुओं और विभिंन झुकाव पर पेश करने के लिए एक लचीला प्रणाली की जरूरत है अगर हम निर्धारित करना चाहते है जो इन सुविधाओं के लिए महत्वपूर्ण है न्यूरॉन्स. बाद केवल एक दृश्य अंतरिक्ष में विभिंन स्थानों पर विभिंन वस्तुओं को पेश करने में सक्षम रोबोट के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है ।
यह लेख प्रिएटो के अध्ययन में रुचि शोधकर्ताओं के लिए एक प्रयोगात्मक गाइड-ललाट ंयूरॉंस प्रदान करना चाहता है । निंनलिखित वर्गों में, हम सामांय हमारे प्रयोगशाला में जाग और जागे समूल बंदरों (Macaca mulatta) में दृश्य वस्तु प्रतिक्रियाओं के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया प्रोटोकॉल प्रदान करेगा ।
Protocol
Representative Results
Discussion
पृष्ठीय स्ट्रीम के अध्ययन के लिए एक व्यापक दृष्टिकोण व्यवहार कार्यों और दृश्य परीक्षणों की एक सावधान चयन की आवश्यकता है: दृश्य और लोभी मानदंड या तो संयुक्त या अलग क्षेत्र के विशिष्ट गुणों के आधार पर न?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम Inez Puttemans, मार्क डी Paep, सारा डी प्रवेशद्वारासमोरील, Wouter Depuydt, एक्ता हरमन, पियत Kayenbergh, Gerrit Meulemans, Christophe Ulens, और Stijn Verstraeten तकनीकी और प्रशासनिक सहायता के लिए धंयवाद ।
Materials
| Grasping robot | GIBAS Universal Robots | UR-6-85-5-A | Robot arm equipped with a gripper |
| Carousel motor | Siboni | RD066/†20 MV6, 35×23 F02 | Motor to be implemented in a custom-made vertical carousel. It allows the rotation of the carousel. |
| Eye tracker | SR Research | EyeLink II | Infrared camera system sampling at 500 Hz |
| Filter | Wavetek Rockland | 852 | Electronic filters perform a variety of signal-processing functions with the purpose of removing a signal's unwanted frequency components. |
| Preamplifier | BAK ELECTRONICS, INC. | A-1 | The Model A-1 allows to reduce input capacity and noise pickup and allows to test impedance for metal micro-electrodes |
| Electrodes | FHC | UEWLEESE*N4G | Metal microelectrodes (* = Impedance, to be chosen by the researcher) |
| CRT monitor | Vision Research Graphics | M21L-67S01 | The CRT monitor is equipped with a fast-decay P46-phosphor operating at 120 Hz |
| Ferroelectric liquid crystal shutters | Display Tech | FLC Shutter Panel; LV2500P-OEM | The shutters operate at 60 Hz in front of the monkeys and are synchronized to the vertical retrace of the monitor |
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