Higher Order Visual Processing in the primate brain

Σχετικά έγγραφα
Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

Capacitors - Capacitance, Charge and Potential Difference

4.6 Autoregressive Moving Average Model ARMA(1,1)

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΓΗΑΣΜΖΜΑΣΗΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΩΝ ΠΟΤΓΩΝ «ΤΣΖΜΑΣΑ ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ ΖΜΑΣΩΝ ΚΑΗ ΔΠΗΚΟΗΝΩΝΗΩΝ» ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΗΚΩΝ Ζ/Τ ΚΑΗ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΚΖ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Εγρήγορση (arousal) Είδη Προσοχής. Επιλεκτική Προσοχή επόμενα slides

2 Composition. Invertible Mappings

Instruction Execution Times

Lecture 2: Dirac notation and a review of linear algebra Read Sakurai chapter 1, Baym chatper 3

k A = [k, k]( )[a 1, a 2 ] = [ka 1,ka 2 ] 4For the division of two intervals of confidence in R +

CRASH COURSE IN PRECALCULUS

3.4 SUM AND DIFFERENCE FORMULAS. NOTE: cos(α+β) cos α + cos β cos(α-β) cos α -cos β

Fourier Series. MATH 211, Calculus II. J. Robert Buchanan. Spring Department of Mathematics

Μεταπτυχιακή διατριβή. Ανδρέας Παπαευσταθίου

Other Test Constructions: Likelihood Ratio & Bayes Tests

Section 8.3 Trigonometric Equations

EPL 603 TOPICS IN SOFTWARE ENGINEERING. Lab 5: Component Adaptation Environment (COPE)

Homework 8 Model Solution Section

[1] P Q. Fig. 3.1

Example Sheet 3 Solutions

Διπλωματική Εργασία. Μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων των stents που χρησιμοποιούνται στην Ιατρική. Αντωνίου Φάνης

CHAPTER 25 SOLVING EQUATIONS BY ITERATIVE METHODS

Chapter 7 Transformations of Stress and Strain

Οπτική Αντίληψη (ΙΙ) ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ - ΒΑΘΟΣ - ΜΕΓΕΘΟΣ - ΚΙΝΗΣΗ

Resurvey of Possible Seismic Fissures in the Old-Edo River in Tokyo

Ανάκτηση Εικόνας βάσει Υφής με χρήση Eye Tracker

SCITECH Volume 13, Issue 2 RESEARCH ORGANISATION Published online: March 29, 2018

Strain gauge and rosettes

Ενημέρωση και ευαισθητοποίηση μαθητών/τριών γενικών τάξεων σχετικά με τα ΑμεΑ How can a teacher inform and sensitize his/her students about disability

Τ.Ε.Ι. ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΣΤΟΡΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΗΜΟΣΙΩΝ ΣΧΕΣΕΩΝ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

Reminders: linear functions

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

The Simply Typed Lambda Calculus

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΝΑΥΤΙΛΙΑ

MATH423 String Theory Solutions 4. = 0 τ = f(s). (1) dτ ds = dxµ dτ f (s) (2) dτ 2 [f (s)] 2 + dxµ. dτ f (s) (3)

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Κεφάλαιο 1: Κεφάλαιο 2: Κεφάλαιο 3:

BRAIN AWARENESS ACTIVITY IN NEUROSCIENCES. City Date Time Hall. Rethymno, Crete 13 March pm Xenia Hall, Rethymno

ΚΛΙΝΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Οπτικό σύστημα-τραυματισμός του οπτικού νεύρου

(1) Describe the process by which mercury atoms become excited in a fluorescent tube (3)

ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΚΗ ΟΦΘΑΛΜΙΚΟΙ ΚΟΓΧΟΙ ΣΠΛΑΧΝΙΚΟ ΚΡΑΝΙΟ

ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: Καθηγητής Γ. ΧΡΥΣΟΛΟΥΡΗΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Main source: "Discrete-time systems and computer control" by Α. ΣΚΟΔΡΑΣ ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 4 ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ 1

ST5224: Advanced Statistical Theory II

CHAPTER 101 FOURIER SERIES FOR PERIODIC FUNCTIONS OF PERIOD

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ & ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΓΕΩΔΑΙΣΙΑΣ

Approximation of distance between locations on earth given by latitude and longitude

Inverse trigonometric functions & General Solution of Trigonometric Equations

Cross sectional area, square inches or square millimeters

Chapter 6: Systems of Linear Differential. be continuous functions on the interval

Démographie spatiale/spatial Demography

Π Δ Ρ Η Δ Υ Ο Μ Δ Ν Α

Jesse Maassen and Mark Lundstrom Purdue University November 25, 2013

Απόκριση σε Μοναδιαία Ωστική Δύναμη (Unit Impulse) Απόκριση σε Δυνάμεις Αυθαίρετα Μεταβαλλόμενες με το Χρόνο. Απόστολος Σ.

Homework 3 Solutions

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. «Θεσμικό Πλαίσιο Φωτοβολταïκών Συστημάτων- Βέλτιστη Απόδοση Μέσω Τρόπων Στήριξης»

Πανεπιστήµιο Πειραιώς Τµήµα Πληροφορικής

EE512: Error Control Coding

Bayesian statistics. DS GA 1002 Probability and Statistics for Data Science.

Discontinuous Hermite Collocation and Diagonally Implicit RK3 for a Brain Tumour Invasion Model

ECE 468: Digital Image Processing. Lecture 8

the total number of electrons passing through the lamp.

Ψηφιακό Μουσείο Ελληνικής Προφορικής Ιστορίας: πώς ένας βιωματικός θησαυρός γίνεται ερευνητικό και εκπαιδευτικό εργαλείο στα χέρια μαθητών

상대론적고에너지중이온충돌에서 제트입자와관련된제동복사 박가영 인하대학교 윤진희교수님, 권민정교수님

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

DERIVATION OF MILES EQUATION FOR AN APPLIED FORCE Revision C

Εκπαιδευτική Ρομποτική

ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. ΘΕΜΑ: «ιερεύνηση της σχέσης µεταξύ φωνηµικής επίγνωσης και ορθογραφικής δεξιότητας σε παιδιά προσχολικής ηλικίας»

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Ψηφιακή Οικονομία. Διάλεξη 9η: Basics of Game Theory Mαρίνα Μπιτσάκη Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

ΑΚΑ ΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΑΛΛΗΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΣΤΗΝ ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ

Second Order Partial Differential Equations

CHAPTER 12: PERIMETER, AREA, CIRCUMFERENCE, AND 12.1 INTRODUCTION TO GEOMETRIC 12.2 PERIMETER: SQUARES, RECTANGLES,

ΕΘΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΠΙΚΗΣ ΑΥΤΟ ΙΟΙΚΗΣΗΣ Β ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗ ΣΕΙΡΑ ΤΜΗΜΑ: ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΚΑΙ ΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΕΛΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Θέµα:

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗ

«ΑΓΡΟΤΟΥΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΟΠΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ: Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΣΤΗΝ ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΤΩΝ ΓΥΝΑΙΚΕΙΩΝ ΣΥΝΕΤΑΙΡΙΣΜΩΝ»

Exercises 10. Find a fundamental matrix of the given system of equations. Also find the fundamental matrix Φ(t) satisfying Φ(0) = I. 1.

Τομέας: Ανανεώσιμων Ενεργειακών Πόρων Εργαστήριο: Σχεδιομελέτης και κατεργασιών

Πτυχιακή Εργασία Η ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΑΣΘΕΝΩΝ ΜΕ ΣΤΗΘΑΓΧΗ

HISTOGRAMS AND PERCENTILES What is the 25 th percentile of a histogram? What is the 50 th percentile for the cigarette histogram?

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΒΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Potential Dividers. 46 minutes. 46 marks. Page 1 of 11

7 Present PERFECT Simple. 8 Present PERFECT Continuous. 9 Past PERFECT Simple. 10 Past PERFECT Continuous. 11 Future PERFECT Simple

Fractional Colorings and Zykov Products of graphs

Math 6 SL Probability Distributions Practice Test Mark Scheme

Συντακτικές λειτουργίες

Αναερόβια Φυσική Κατάσταση

HCI - Human Computer Interaction Σχεδιασμός Διεπαφής. ΓΤΠ 61 Βαµβακάρης Μιχάλης 09/12/07

Οι αδελφοί Montgolfier: Ψηφιακή αφήγηση The Montgolfier Βrothers Digital Story (προτείνεται να διδαχθεί στο Unit 4, Lesson 3, Αγγλικά Στ Δημοτικού)

Nowhere-zero flows Let be a digraph, Abelian group. A Γ-circulation in is a mapping : such that, where, and : tail in X, head in

ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΗ ΙΣΧΥ ΣΕ Φ/Β ΠΑΡΚΟ 80KWp

b. Use the parametrization from (a) to compute the area of S a as S a ds. Be sure to substitute for ds!

1. Ηλεκτρικό μαύρο κουτί: Αισθητήρας μετατόπισης με βάση τη χωρητικότητα

MOTROL. COMMISSION OF MOTORIZATION AND ENERGETICS IN AGRICULTURE 2014, Vol. 16, No. 5,

Similarly, we may define hyperbolic functions cosh α and sinh α from the unit hyperbola

Γιπλυμαηική Δπγαζία. «Ανθπυποκενηπικόρ ζσεδιαζμόρ γέθςπαρ πλοίος» Φοςζιάνηρ Αθανάζιορ. Δπιβλέπυν Καθηγηηήρ: Νηθφιανο Π. Βεληίθνο

Transcript:

Higher Order Visual Processing in the primate brain

Projection of the visual field on the retina Retina

Οπτικό νεύρο περιέχει ίνες που προέρχονται από ένα μάτι Οπτικό χίασμα αλλά μεταφέρουν πληροφορία και από τα δύο οπτικά ημιπεδία Οπτική ταινία: περιέχει ίνες που προέρχονται και από τα δύο μάτια αλλά μεταφέρουν πληροφορία από το ετερόπλευρο οπτικό ημιπεδίο

Υποθάλαμος Έξω γονατώδες σώμα Προτετραδιμυκός πυρήνας (pretectum) Άνω διδύμιο

Visual deficits from damage at different points along the primary visual pathway

Visual deficits from damage at different points along the primary visual pathway

Visual deficits from damage at different points along the primary visual pathway Bitemporal (heteronomous) hemianopsia

Visual deficits from damage at different points along the primary visual pathway Bitemporal (heteronomous) hemianopsia Left homonymous hemianopsia

Course of the optic radiation to the striate cortex

Visual deficits from damage at different points along the primary visual pathway Bitemporal (heteronomous) hemianopsia Left homonymous hemianopsia Left superior quadrantanopsia

Organizational Principles of Visual Projections Retinotopy Neighboring cells in the retina feed information to neighboring places in their target structures

Visual field representation in V1 Retinotopy but..: Distortion (e.g. central vs peripheral representation) When the retina is stimulated by a point of light the activity in striate cortex is a broad distribution with a peak at the corresponding retinotopic location

Φυσιολογία V1 Διοφθάλμια υποδεκτικά πεδία κύτταρα αποκρίνονται σε ερεθισμό και των δύο ματιών. Επιλεκτικότητα για προσανατολισμό ερεθίσματος. Επιλεκτικότητα για κατεύθυνση κίνησης. Απλά και Πολύπλοκα υποδεκτικά πεδία (simple and complex) Ανάλυση χρώματος blobs Οργάνωση σε στήλες (οφθαλμικής επικράτησης, προσανατολισμού)

Cytoarchitectonic subdivisions of the cerebral cortex motor cortex primary somatosensory cortex early 1900s Brodmann primary visual cortex

Macaque Cortex CORTEX: 52% visual, 10% somatosensory, 3% auditory, 8% motor, 1% olfactory) Van Essen, The Visual Neurosciences, Chapter 32, 2004

Human Cortex CORTEX: 27% visual, 7% somatosensory, 8% auditory, 7% motor)

Felleman and Van Essen 1991 Van Essen, Anderson and Felleman Science 1992

Too many visual areas (24, 32, 10-12) WHY?

Color Shape Depth Motion

Two visual pathways Dorsal and Ventral

Two visual pathways Dorsal and Ventral Posterior Parietal MST MT V3 V2 V1 Inferior Temporal (IT) V4

Posterior Parietal MST MT V3 V2 V1 Inferior Temporal (IT) V4

PRIMARY VISUAL CORTEX (V1) (cytochrome oxidase histology) blobs: color processing interblobs: high spatial resolution form processing layer 4B: direction-selectivity interblob blob

Parallel streams of visual processing V1 V2 blob Layer 4B thin stripe interblob interstripe thick stripe

Parallel streams of visual processing V1 V2 V4, MT blob Layer 4B thin stripe interblob interstripe thick stripe V4 MT

Parallel streams of visual processing

Ventral Pathway Parallel streams of visual processing Dorsal Pathway Posterior Parietal Lobe

Mixing of K, P and M pathways within V1 and origins of projections to higher areas Shipp Vis Neurosci 2005

The dorsal and ventral cortical streams cannot be viewed as an extension of the M and P retinogeniculate pathways Predominance of M or P input in the dorsal and ventral pathways, respectively. Experiment?????

WHERE spatial localization Ungerleider and Mishkin (1982) WHAT object recognition

identity vs location Mishkin, Ungerleider and Macko Trends Neurosci 1983

HOW Vision for action WHAT Vision for perception Milner and Goodale 1992

Goodale and Milner Nature 1991

V1 V2 V3 MT V4 Ραχιαία Οδός: ΠΟΥ, ΟΠΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΓΙΑ ΡΑΣΗ Οπίσθιος βρεγματικός λοβός Κάτω κροταφικός λοβός (ΙΤ) Κοιλιακή Οδός: ΤΙ, ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ

Visual Illusions Muller-Lyer illusion Kanizsa triangle

Responses of V2 cells to illusory contours

Posterior Parietal MST MT V3 V2 V1 Inferior Temporal (IT) V4

MT Middle Temporal area (V5) 95% of the neurons selective for the direction of motion Receives input from layer 4B of V1 as well as from the thick stripes of V2 RFs ten times wider than those of cells in V1 directional specificity organized into vertical columns

The aperture problem

Microstimulation of ΜΤ affects perception of motion

Two techniques that can assess causal relationship between brain activity and behavior lesions (necessary) microstimulation (sufficient)

Posterior Parietal MST MT V3 V2 V1 Inferior Temporal (IT) V4

V4 Receives input from the blob and interblob regions of striate cortex via a relay in V2 RFs are larger than those in V1 and V2 Cells display orientation and color selectivity => shape and color perception Lesions in the human analogue of V4 result in achromatopsia

Posterior Parietal MST MT V3 V2 V1 Inferior Temporal (IT) V4

IT No clear retinotopic organization Very large RFs covering both visual hemifields => position invariance Sensitive to shape and color Cells respond to abstract shapes and complex stimuli (e.g. hands, faces) Damage in IT results in prosopagnosia

Face selective cells in IT

Face selective cells in IT

Face selective cells in IT

Fusiform Face Area (FFA) in humans

How does visual perception come about from the concerted action of individual neurons? Which neurons in which areas determine what we perceive? How and where does integration take place?

Going higher in the visual hierarchy we encounter larger RFs and processing of more complex stimuli Rolls, ET, Visual Neurosciences 1992

A hierarchy of visual areas in the macaque based on laminar patterns of anatomical connections Van Essen, Anderson and Felleman Science 1992

Multiple visual areas defined on the basis of anatomy and function Two visual pathways with different properties and functions but with extensive crossconnections. Parallel processing throughout the visual system=> division of labor for perception: within a given cortical area many broadly tuned cells may serve to represent features of objects

Contralateral (hemispatial) neglect syndrome Inability to report or respond to stimuli presented on the side opposite to the lesion. Usually a result of damage to the RIGHT parietal lobe

Optic ataxia