Fast reconstruction of motion from multielectrode records of retinal ganglion cells

Bewegung ist eine der Eigenschaften visueller Szenen, welche von der Retina kodiert werden müssen. Dieser Kode ist in den Aktionspotentialfolgen (Spike Trains) retinaler Ganglienzellpopulationen repräsentiert und wird über den optischen Nerv an das Gehirn übertragen. Die hohe Geschwindigkeit dieses Prozesses spiegelt die Herausforderung durch die Natur wider, welcher das visuelle System durch schnelle und effiziente Kodierung nachkommt. Die dieser Arbeit zugrunde liegenden Untersuchungen wurden anhand extrazellulärer Ganglienzell-Populationsantworten durchgeführt, die aus der isolierten Retina der Schildkröte Pseudemys scripta elegans gewonnen wurden. Die Retina wurde hierbei durch ein bewegtes Lichtmuster stimuliert. Ein Ziel der Arbeit war es zu prüfen, ob eine Subpopulation systematisch ausgewählter Zellen einer zufällig ausgewählten signifikant überlegen ist. Ausserdem wurden verschiedene schnelle Kodierungsstrategien unterschiedlicher Komplexität vergleichend bewertet. Alle diese Kodierungsstrategien bezogen nicht mehr als drei Aktionspotentiale pro Zelle ein, welche innerhalb eines Zeitfensters von 150 ms nach einer internen Referenz ausgelöst wurden. Diese frühen Spikes der gesamten Population wurden im Rahmen einer linearen Diskriminanzanalyse zur Rekonstruktion der Bewegungsreize verwandt. Die Resultate der Analysen weisen deutlich die Überlegenheit ausgewählter Subpopulationen nach. Darüber hinaus resultiert nur eine geringfügige Verbesserung aus der Hinzunahme weiterer Spikes im Anschluss an den jeweils ersten, welcher die Latenzkodierung definiert. Schliesslich erlaubt eine Kombination beider Teilergebnisse die Bestimmung einer optimalen Zellanzahl für die schnelle und effiziente Stimulusrekonstruktion.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Oldenburg

Year

2010

Author dc:creator

• Cerquera Soacha, Edwin Alexander

• Retinal Code , Fast Detection , Motion Stimuli , Population Timing Code , Selection of cells

Repository record source_url

http://oops.uni-oldenburg.de/1012

OAI identifier oai:identifier

oai:oops.uni-oldenburg.de:1012