Theoretical Neuroscience

4.2 Ινφορµατιον ανδ Εντροπψ Μαξιµιζατιον 143
A
4
B
4
power (normalized)
3 3
2 2
1 1
0 0
0 5 10 15 0 5 10 15
temporal frequency (Ηζ) temporal frequency (Ηζ)
Φιγυρε 4.5 (Α) Ποωερ σπεχτρα οφ τηε σπικε τραινσ οφ 51 χατ ΛΓΝ χελλσ ιν ρεσπονσε το
πρεσεντατιον οφ τηε µοϖιε Χασαβλανχα, νορµαλιζεδ το τηειρ οων ϖαλυεσ βετωεεν 5
ανδ 6 Ηζ. Β) Εθυιϖαλεντλψ νορµαλιζεδ ποωερ σπεχτρα οφ τηε σπικε τραινσ οφ 75 ΛΓΝ
χελλσ ιν ρεσπονσε το ωηιτε−νοισε στιµυλι. (Αδαπτεδ φροµ ∆αν ετ αλ., 1996.)
σπεχτρα οφ σπικε τραινσ οφ χατ ΛΓΝ χελλσ ιν ρεσπονσε το νατυραλ σχενεσ (τηε
µοϖιε Χασαβλανχα), ανδ ⇒γυρε 4.5Β σηοωσ ποωερ σπεχτρα ιν ρεσπονσε το
ωηιτε−νοισε στιµυλι. Τηε ποωερ σπεχτρα οφ τηε ρεσπονσεσ το νατυραλ σχενεσ
αρε θυιτε ⇓ατ αβοϖε αβουτ ω = 3 Ηζ. Ιν ρεσπονσε το ωηιτε νοισε, ον τηε
οτηερ ηανδ, τηεψ ρισε ωιτη ω. Τηισ ισ εξαχτλψ ωηατ ωε ωουλδ εξπεχτ ιφ ΛΓΝ
χελλσ αρε αχτινγ ασ τεµποραλ ωηιτενινγ ⇒λτερσ. Ιν τηε χασε οφ νατυραλ στιµυλι,
τηε ωηιτενινγ ⇒λτερ εϖενλψ διστριβυτεσ τηε ουτπυτ ποωερ οϖερ α βροαδ φρε−
θυενχψ ρανγε. Ρεσπονσεσ το ωηιτε−νοισε στιµυλι ινχρεασε ατ ηιγη φρεθυεν−
χιεσ δυε το τηε βοοστινγ οφ ινπυτσ ατ τηεσε φρεθυενχιεσ βψ τηε ωηιτενινγ
⇒λτερ.
Χορτιχαλ Χοδινγ
Χοµπυτατιοναλ χονχερνσ βεψονδ µερε λινεαρ ινφορµατιον τρανσφερ αρε
λικελψ το βε ρελεϖαντ ατ τηε λεϖελ οφ χορτιχαλ προχεσσινγ οφ ϖισυαλ ιµαγεσ.
Φορ ονε τηινγ, τηε πριµαρψ ϖισυαλ χορτεξ ηασ µανψ µορε νευρονσ τηαν τηε
ΛΓΝ, ψετ τηεψ χαν χολλεχτιϖελψ χονϖεψ νο µορε ινφορµατιον αβουτ τηε ϖι−
συαλ ωορλδ τηαν τηεψ ρεχειϖε. Ασ ωε σαω ιν χηαπτερ 2, νευρονσ ιν πριµαρψ
ϖισυαλ χορτεξ αρε σελεχτιϖε φορ θυαντιτιεσ, συχη ασ σπατιαλ φρεθυενχψ ανδ ορι−
εντατιον, τηατ αρε οφ παρτιχυλαρ ιµπορτανχε ιν ρελατιον το οβϕεχτ ρεχογνιτιον
βυτ νοτ φορ ινφορµατιον τρανσφερ. Νεϖερτηελεσσ, τηε µετηοδσ δεσχριβεδ ιν
τηε πρεϖιουσ σεχτιον χαν βε υσεδ το υνδερστανδ ρεστριχτεδ ασπεχτσ οφ ρεχεπ−
τιϖε ⇒ελδσ οφ νευρονσ ιν πριµαρψ ϖισυαλ χορτεξ, ναµελψ, τηε ωαψ τηατ τηειρ
µυλτιπλε σελεχτιϖιτιεσ αρε χολλεχτιϖελψ ασσιγνεδ. Φορ εξαµπλε, χελλσ τηατ ρε−
σπονδ βεστ ατ ηιγη σπατιαλ φρεθυενχιεσ τενδ το ρεσπονδ µορε το λοω τεµ−
ποραλ φρεθυενχψ χοµπονεντσ οφ ιµαγεσ, ανδ ϖιχε ϖερσα.
Τηε στιµυλυσ ποωερ σπεχτρυµ ωριττεν ασ α φυνχτιον οφ βοτη σπατιαλ ανδ
É
τεµποραλ φρεθυενχψ ηασ βεεν εστιµατεδ ασ Θ σσ (⃗κ,ω) ∝ 1/ ( |⃗κ| 2 + α 2 ω 2) ,