一种用于视网膜和初级视觉皮层运动预测的嵌合模型

《Neural Computation》：A Chimera Model for Motion Anticipation in the Retina and the Primary Visual Cortex

　　本文构建视觉皮层V1场模型，整合真实视网膜模型，探究视网膜对运动预判的作用。首先研究仅皮层延迟预判机制下，视网膜输入幅度、刺激速度/对比度及皮层扩展大小、神经传导速度的影响；其次分析视网膜驱动预判机制（增益控制、氨隔细胞侧抑制）如何改变皮层预判波动，证实两者协同提升信息处理效率，使皮层响应提前补偿视觉延迟。

　　

摘要：

我们提出了一个初级视觉皮层（V1）的平均场模型，并将其与一个真实的视网膜模型相连，以研究视网膜对运动预判的影响。首先，我们考虑视网膜本身不提供预判功能的情况——此时预判仅由皮层机制（即“延迟预判”）触发——并分析了视网膜输入幅度、刺激特征（如速度和对比度）以及皮层扩展范围和纤维传导速度等因素的影响。接着，我们探讨了当V1受到视网膜驱动的预判机制（如无长突细胞引起的增益控制和侧向抑制）触发时，皮层预判波形的变化。研究表明，视网膜和皮层的预判功能相结合，能够实现高效的信息处理：模拟的皮层响应会提前于触发该响应的运动物体，从而弥补视觉处理过程中的延迟。