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Sharpening of directional selectivity from neural output of rabbit retina

机译：兔视网膜神经输出的方向选择性锐化

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The estimation of motion direction from time varying retinal images is a fundamental task of visual systems. Neurons that selectively respond to directional visual motion are found in almost all species. In many of them already in the retina direction selective neurons signal their preferred direction of movement. Scientific evidences suggest that direction selectivity is carried from the retina to higher brain areas. Here we adopt a simple integrate-and-fire neuron model, inspired by recent work of Casti et al. (2008), to investigate how directional selectivity changes in cells postsynaptic to directional selective retinal ganglion cells (DSRGC). Our model analysis shows that directional selectivity in the postsynaptic cells increases over a wide parameter range. The degree of directional selectivity positively correlates with the probability of burst-like firing of presynaptic DSRGCs. Postsynaptic potentials summation and spike threshold act together as a temporal filter upon the input spike train. Prior to the intricacy of neural circuitry between retina and higher brain areas, we suggest that sharpening is a straightforward result of the intrinsic spiking pattern of the DSRGCs combined with the summation of excitatory postsynaptic potentials and the spike threshold in postsynaptic neurons.
机译：从随时间变化的视网膜图像估计运动方向是视觉系统的基本任务。在几乎所有物种中都发现了对定向视觉运动有选择性反应的神经元。在它们中的许多已经在视网膜方向上，选择性神经元发出信号指示其优选的运动方向。科学证据表明方向选择性是从视网膜到较高的大脑区域。在这里，我们采用了一个简单的“集成并发射”的神经元模型，该模型受Casti等人的最新研究启发。 （2008），研究突触后细胞向定向选择性视网膜神经节细胞（DSRGC）的方向选择性变化。我们的模型分析表明，突触后细胞中的方向选择性在较宽的参数范围内增加。方向选择性的程度与突触前DSRGCs爆发式发射的可能性正相关。突触后电位的总和和尖峰阈值一起充当输入尖峰序列的时间滤波器。在复杂的视网膜和较高的大脑区域之间的神经回路之前，我们认为锐化是DSRGCs内在的峰值模式与兴奋性突触后电位和突触后神经元峰值阈值的总和的直接结果。

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