信鴿OT區(qū)神經元在不同顏色背景下的亮度信息解碼.pdf

1、顏色和亮度是視覺信息的兩個基本屬性。探究不同顏色背景下的亮度信息解碼對于理解視覺系統(tǒng)的信息處理機制，解析顏色對亮度信息的調制規(guī)律，評估視覺假體等植入式腦機接口的刺激效果等具有重要意義。鳥類具有發(fā)達的視覺系統(tǒng)和卓越的顏色感知能力，是視覺研究的理想材料。視頂蓋（ The Optic Tectum，OT）是鳥類視覺信息處理的關鍵神經核團，其接收視網膜神經節(jié)細胞軸突傳遞的信息，進行調制、編碼、整合等處理。本文主要進行了OT區(qū)神經元在不同顏色背景

2、下的亮度信息解碼的研究，設計了不同顏色背景下的亮度刺激實驗，采用微電極陣列檢測了信鴿OT區(qū)神經元集群響應信號，設計了不同顏色背景下的亮度信息解碼算法，探究了顏色背景對亮度解碼的調制作用。本文的主要工作和研究結果如下：
　?。?）測定了不同顏色背景下OT區(qū)神經元的感受野位置
　　根據鴿子視網膜顏色敏感細胞種類，設計了紅、綠、藍、黑、白五種棋盤格刺激模式，通過對OT區(qū)神經元發(fā)放的Spike序列進行反向相關法分析，結果發(fā)現不同顏色

3、背景下確定的神經元感受野位置和范圍比較接近，存在較大范圍的重合。黑、白刺激下感受野的中心坐標幾乎重疊在一起，綠色背景下的感受野范圍較大，紅色背景下的感受野范圍較小。
　　（2）解碼了不同顏色背景下的亮度信息
　　依次選取了色相環(huán)（Hue）六等分處 H0、H16、H33、H49、H66、H82處對應的顏色，設計了顏色背景下的亮度刺激模式，提取了Spike序列的集群發(fā)放率特征，分別構造了多元線性逆濾波器算法和BP算法，解碼了不同

4、顏色背景下的亮度信息，以亮度信息的估算值與實際值之間的相關系數為指標衡量了解碼效果，結果發(fā)現：H66顏色背景對應的相關性曲線始終處于六種顏色曲線的最下方，表明 H66對應的顏色背景削弱亮度信息的解碼；在色相環(huán)中相鄰的幾種顏色相關性曲線十分接近，例如黃色和綠色、紅色和洋紅色。
　?。?）探究了四個參數變化對實驗結果的影響
　　比較了神經元集群數目、時間窗口bin的大小、刺激后響應持續(xù)時間、刺激后開始時間四種參數變化對不同顏色背