Neuronale Netze und das Sehvermögen
Die Aufnahme von Informationen von einigen Neuronen reicht noch nicht aus, um die Rolle des riesigen Netzwerks von Nervenzellen zu erklären, die an der Verarbeitung sensorischer Informationen beteiligt sind, um letztendlich ein Bild zu erreichen. Im Projekt CODING_IN_V1 (How visual information is represented by neuronal networks in the primary visual cortex) wurde Zwei-Photonen-Calciummikroskopie in vivo eingesetzt, um herauszufinden, wie neuronale Netze visuelle Informationen kodieren. Die Forscher untersuchten außerdem, wie diese Netzwerke während der postnatalen Entwicklung an Leistung gewinnen. Die Wissenschaftler zeichneten bei anästhesierten Mäusen die gleichzeitige Aktivität hunderter Neuronen im visuellen Kortex auf, während sie sie verschiedenen visuellen Reizen aussetzten. Fluoreszente Proteine, die in bestimmten Zelltypen exprimiert werden, zeigten, wie erregende und hemmende Neuronen interagieren, um beim Sehen eine Gesamtreaktion zu erzeugen. Die Mitglieder von CODING_IN_V1 entwickelten ein neues Verfahren zur Messung synaptischer Verbindungen in Zellen, deren Rolle in visuellen Funktionsnetzwerken bekannt ist. Die Forscher untersuchten beispielsweise Neuronen, die für die Kanten in Bildern zuständig sind, und erforschten, wie sich die Verbindungen zwischen ihnen auf ihren Einfluss auf das Bild auswirken. Letztendlich enthüllten die Projektwissenschaftler einige der grundlegenden Prinzipien dazu, wie Bilder in Nervennetzwerken zusammengesetzt werden. Dieser Forschungsansatz könnte in Zukunft auf andere Hirnregionen angewendet werden, um die grundlegenden Probleme zu verstehen, die hinter neurologischen Störungen wie Schizophrenie, Autismus und Epilepsie stehen.
Schlüsselbegriffe
Neuronales Netz, Sehvermögen, CODING_IN_V1, Bild, Zwei-Photonen-Calciummikroskopie