Supresión envolvente
La supresión envolvente es donde la tasa de activación relativa de una neurona puede disminuir bajo ciertas condiciones cuando se amplía un estímulo particular. Se ha observado en estudios de electrofisiología del cerebro y se ha observado en muchas neuronas sensoriales , sobre todo en el sistema visual temprano . La supresión envolvente se define como una reducción en la actividad de una neurona en respuesta a un estímulo fuera de su campo receptivo clásico .
Las conexiones funcionales necesarias con otras neuronas influenciadas por la estimulación fuera de un área particular y por procesos dinámicos en general, y la ausencia de una descripción teórica de un estado del sistema para ser tratado como una línea de base, privan al término "campo receptivo clásico" de significado funcional. . [1]El descriptor "supresión del entorno" adolece de un problema similar, ya que las actividades de las neuronas en el "alrededor" del "campo receptivo clásico están determinadas de manera similar por conectividades y procesos que involucran a las neuronas más allá). Este efecto no lineal es uno de muchos que revela la complejidad de los sistemas sensoriales biológicos y las conexiones de las propiedades de las neuronas que pueden causar este efecto (o su contrario) aún se están estudiando. Las características, los mecanismos y las consecuencias perceptivas de este fenómeno son de interés para muchas comunidades, incluida la neurobiología . neurociencia computacional , psicología y visión por computadora .
El modelo clásico de visión temprana supone que cada neurona responde de manera independiente a un estímulo específico en un área localizada del campo visual . (Según Carandini et al (2005) , este modelo computacional, que puede ajustarse a varios conjuntos de datos, "se degrada [s] rápidamente si cambiamos casi cualquier aspecto del estímulo de prueba".) El estímulo y la ubicación correspondiente en el campo visual se denominan colectivamente el campo receptivo clásico. Sin embargo, no todos los efectos pueden explicarse mediante filtros independientes ad hoc. La supresión envolvente es uno de los infinitos efectos posibles en los que las neuronas no se comportan según el modelo clásico. Estos efectos se denominan colectivamente efectos de campo receptivos no clásicos y recientemente se han convertido en un área de investigación importante en la visión y otros sistemas sensoriales .
Durante la supresión del entorno, las neuronas son inhibidas por un estímulo fuera de su campo receptivo clásico, en un área denominada vagamente "entorno".
Los estudios de electrofisiología se utilizan para caracterizar el efecto de supresión envolvente. Los investigadores de la visión que registran la actividad neuronal en la corteza visual primaria (V1) han observado que las tasas de picos, o las respuestas neuronales, pueden suprimirse hasta en el 90 % de las neuronas [2] [3] mediante estímulos fuera de su entorno. En estas celdas, las tasas de aumento pueden reducirse hasta en un 70%. [4]
El efecto supresor a menudo depende del contraste , la orientación y la dirección del movimiento del estímulo que estimula el entorno. Estas propiedades dependen en gran medida del área del cerebro y de la neurona individual que se esté estudiando. En MT, por ejemplo, las células pueden ser sensibles a la dirección y velocidad de los estímulos hasta 50 a 100 veces el área de sus campos receptivos clásicos. [5]Las propiedades estadísticas de los estímulos utilizados para sondear estas neuronas también afectan las propiedades del entorno. Debido a que estas áreas están tan altamente interconectadas, la estimulación de una célula puede afectar las propiedades de respuesta de otras células y, por lo tanto, los investigadores son cada vez más conscientes de la elección de los estímulos que utilizan en estos experimentos. Además de estudios con estímulos simples (puntos, barras, rejillas sinusoidales), [4] [6] [7] estudios más recientes han utilizado estímulos más realistas ( escenas naturales ) para estudiar estos efectos. [8] Los estímulos que representan mejor las escenas naturales tienden a inducir niveles más altos de supresión, lo que indica que este efecto está estrechamente relacionado con las propiedades de las escenas naturales, como las ideas y el contexto local.
