心灵之窗-视觉研究的进展.应用与意义 相关资料

插图：上面介绍的实验采用的光刺激是小光点，这种刺激模式在动物的自然生态环境中是极少出现的。于是有人就想设计一些更接近动物的生态环境能引发动物行为反应的图形，作为刺激源来研究动物视觉系统的反应。Lettvin、Matarana、McCulloch和Pitts（1959）发表了一篇题为《青蛙眼睛告诉它的脑是些什么》的文章，是这一思路中的最著名的一篇文章。该文的后两位作者McCulloch和Pitts是神经网络理论发展过程中第一个模型（MP模型）的提出者。Lettvin等在该文中报道了蛙视顶盖中存在几类图像特征检察器（1eature detector）。第一类称为边界检察器（botmdary detector），这类感受野直径为2°～4°，它对感受野内出现的任何朝向的有反差的边界有反应，反差越大反应越大，对于移动的边界反应增加。对整个感受野处于黑暗中突然给予一个边界图案，则在一段延缓时间后，有连续不断的反应。第二类称为移动黑凸边检察器（movement-gated，dark convex botmdarydetecllor）。直径为3°～5°，它对移动的黑、凸形边界物体有反应，这种反应与背景光照无关，光强从黄昏到中午都不变。它对青蛙生态中的花草照片没有反应，而对飞虫样的移动目标产生极大反应。第三类移动或变反差检察器（moving or changing contrast detector）。直径为7°～11°。它对阴影以常速移动过感受野有不变的反应，刺激物边线越清晰、移动速度越快、反应越大。第四类变暗检察器，直径达15°。它对整个感受野范围内的亮度变暗有反应，亮度的边界不起作用。如果一个黑的大目标停在RF中央反应就增加，其反应与照度的减少成比例。第五类绝对光强检察器，它的反应与光强水平成正比。后来Maturana等（1962）在鸽子的视网膜上发现六类检察器：①垂直边检察器；②水平边检察器；③一般边检察器；④方向运动检察器；⑤凸边检察器；⑥照度检察器。在蛙、兔、猫、鼠等动物的视觉系统中都发现一类值得重视的感受野，称为运动方向敏感感受野，它对于刺激物沿一定方向运动十分敏感，一个典型反映图如图3-11所示。而且这种反应特性与刺激的其他因素无关，如光点的亮度、颜色的背景光强度都不影响其反应，用小光点探索发现整个感受野是on-off反应。这些工作表明，脊椎动物视网膜或顶盖上的神经细胞，对特定的光照模式敏感，只有当符合它特性的刺激模式出现时，它有最大反应。之所以有这种与生俱有的不同的特性检察器，可能是视觉系统中兴奋和抑制细胞之问复杂的结构关系造成的。

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