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Type: Dissertação
Title: Efeito do contraste local na modulação contextual no wulst visual de corujas suindaras (Tyto furcata)
Authors: Cíntia Aparecida de Souza Garcia
First Advisor: Jerome Baron
Abstract: A percepção visual é altamente influenciada pela contexto, ou seja, a forma como os elementos de uma cena se organizam no espaço e no tempo. A modulação contextual pode ser definida como a informação da periferia do campo receptivo que modifica as respostas do neurônio. Dentre outros, o contraste acromático é um importante atributo das imagens conhecido por modular a resposta dos neurônios. Tendo em vista isso, investigamos o efeito do contraste local na modulação contextual por meio de registros extracelulares de neurônios do wulst visual das corujas. A resposta ao contraste de 31 neurônios do wulst visual das corujas Tyto furcata foram descritas utilizando gabors estacionários como estímulos. A maioria dessas células exibiram um comportamento monotônico a medida que a intensidade do contraste aumentava. Quatro modelos matemáticos (linear, potência, logarítmico e taxa hiperbólica), foram empregados para ajustar as curvas de resposta ao contraste de cada neurônio. De acordo com a qualidade do ajuste (R2), o modelo de taxa hiperbólica revelou-se como melhor descritor para 78% dos neurônios do wulst, porém quando critério de informação de Akaike foi empregado essa tendência se extinguiu. Portanto, o perfil da resposta ao contraste mostrou-se relativamente variável de célula para célula. A despeito dessa variação, os resultados revelaram que uma parte significativa dos neurônios exibiram um perfil linear (39%), embora modelo linear não seja o melhor descritor. Os resultados confirmaram que a modulação centro-contorno é engendrada pela rede neurônios presente no wulst, as quais apresentaram um grau de supressão considerável (Média=0.35). Foi possível observar que os efeitos modulatórios tendem a ser mais fortes quando os estímulos são posicionados na zona terminal de maneira colinear, sugerindo que a saliência do contorno seja engendrada no wulst visual. Além disso, constatou-se uma tendência à facilitação em baixos contrastes e supressão em altos contrastes. A heterogeneidade de respostas dos neurônios revelaram que o tipo de efeito modulatório depende do contraste e da conformação espacial dos atributos. Evidentemente, os resultados deste estudo não nos permite afirmar que o processamento da saliência visual acontece no wulst de corujas Tyto furcata. Todavia, os efeitos facilitatórios encontrados confirmam a importância de se explorar esse fenômeno de forma minuciosa, pois talvez seja ele limitado a uma camada ou a população específica de neurônios do wulst visual que receba retroalimentação de regiões com correspondência funcional a áreas extraestriadas de mamíferos, ou ainda que as operações engajadas na a saliência visual ocorram de forma não conhecida no wulst visual.
Abstract: The visual perception is greatly influenced by the context, that is the manner which elements of a scene are organised into space and time. Contextual modulation is defined as the information of the receptive field periphery that modifies neuron responses. The achromatic contrast is an important property of images known to modulate neuron responses. Here we have investigated the effect of local contrast in contextual modulation by recording extra-celular signals from single neuron within the wulst. First, we described the contrast response of 31 neurons from the visual wulst of barn owls using stationary gabor patches as stimulus. We have shown that most cells exhibit a monotonic behaviour as the contrast intensity increases. Second, we applied four mathematical models (linear, power, logarithmic and hyperbolic ratio) to adjust each cell’s contrast response. According to the goodness-of-fit (R2), the hyperbolic ratio seemed to be the best describer of 78% of wulst neurons, but since the Akaike’s information criterion was employed this tendency has ceased. So we concluded that the contrast response profile was considerably variable from cell to cell. In despite of this variation, our findings reveal that a significant part of neurons (39%) exhibited linear behaviour. The results show support for previous findings that contextual modulation is engendered by the network of wulst neurons, which exhibit considerable degree of suppression (mean = 0.35). We observed that modulatory effects tend to be stronger when stimuli are collinear and placed at the end-zone suggesting that contour saliency is engendered in the visual wulst. In addition, we also noticed a tendency to facilitation effects at low contrast and suppression at high contrast conditions.The heterogeneity of the neurons responses revealed that the modulatory effects depends on the contrast and the spatial conformation of attributes. Obviously, these results does not allow us to state that processing of visual saliency happens within the visual wulst of Tyto furcata. However, facilitatory effects found in this work confirm the importance of exploring this phenomenon in detail, because its occurrence may be limited to a specific layer or population of neurons in the visual wulst that receive feedback from regions with functional correspondence extrastriatal areas of mammal brains, otherwise the operations engaged in the visual saliency must occur in a undisclosed manner within the visual wulst. Key-words: Barn owl, contrast response, contextual modulation, visual wulst.
Subject: Fisiologia
Estrigiformes
Percepção visual
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/35690
Issue Date: 6-May-2016
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