Construction of invariant shape selectivity in the ventral visual stream
腹侧视觉流中不变形状选择性的构建
基本信息
- 批准号:8204991
- 负责人:
- 金额:$ 39.03万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2004
- 资助国家:美国
- 起止时间:2004-04-01 至 2014-11-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAdultAnteriorAreaBrainCategoriesChronicComputer SimulationDevelopmentElectrodesEyeFundingGoalsHumanImageInferiorLeadLearningLightingLongitudinal StudiesMethodsMonkeysMovementNeuronsNeurosciencesPatternPersonal SatisfactionPopulationPopulation DynamicsPositioning AttributePrimatesProblem SolvingProcessPropertyPsychophysicsResearchRetinalRoleSamplingSeriesShapesStagingStreamTemporal LobeTestingTimeVisualVisual attentionVisual system structureWorkarea V4awakecomparativeexperienceextrastriate visual cortexfeedingneuronal patterningneurophysiologynonhuman primateobject recognitionpopulation basedresearch studyvisual informationvisual stimulus
项目摘要
Project Summary
A fundamental goal of perceptual neuroscience is to understand the neuronal representations that
underlie our remarkable ability to perceive, recognize, and remember visual objects. In humans
and non-human primates, these representations are produced by processing along the ventral
visual stream, and conveyed by patterns of neuronal activity in its highest level -- the monkey
inferior temporal cortex (IT). The key computational problem the ventral stream solves is that it
produces an IT neuronal representation of visual images that conveys selectivity for object identity
and category, with tolerance ("invariance") to changes in object position, size, pose, illumination
and clutter. Indeed, although the shape selectivity properties of the ventral stream have received
much study, we know very little about the mechanisms that construct that tolerance. The goal of
this proposal is a mechanistic understanding of how the ventral visual stream constructs the
tolerant ("invariant") visual shape selectivity that underlies our object recognition abilities.
In Aim 1 we ask: does naturally-acquired temporally contiguous experience "instruct" the
formation of tolerance in the ventral stream? We have recently discovered that the tolerance of IT
neuronal shape selectivity can be strongly and rapidly sculpted by altered temporal contiguity of
unsupervised visual object experience. In this aim, we will use a series of closely-related visual
experience manipulations to systematically test and characterize the role of this plasticity in
position, size, and pose tolerance learning. This will illuminate its role in instructing adult visual
object representation, and set the stage for longer-term studies of how these powerful
representations are assembled during early development.
In Aim 2 we will take a comparative approach to ask how object information is transformed across
two ventral stream areas (V4 vs. IT)? Using the same monkeys, same task, and same visual
stimuli, we will use neuronal population methods to ask: How is the tolerance of the IT
representation changed from the V4 representation? Is V4 shape selectivity preserved in the IT
representation? Does the sparseness of visual representation change from V4 to IT? How does
tolerant shape selectivity evolve in real time? Together, these experiments will inform a central
question: "How is the tolerant object selectivity in IT built from earlier visual representation?", and
the results will provide strong constraints on computational models of the ventral visual stream
and guide our understanding of cortical information transformation more generally.
项目概要
感知神经科学的一个基本目标是理解神经元表征
这是我们感知、识别和记忆视觉对象的卓越能力的基础。在人类中
和非人类灵长类动物,这些表征是通过沿着腹侧处理产生的
视觉流,并通过最高级别的神经元活动模式(猴子)来传达
下颞叶皮层(IT)。腹侧流解决的关键计算问题是
生成视觉图像的 IT 神经元表示,传达对象身份的选择性
和类别,对对象位置、大小、姿势、照明的变化具有容差(“不变性”)
和混乱。事实上,尽管腹侧流的形状选择性特性已经受到
经过大量研究,我们对构建这种耐受性的机制知之甚少。目标是
这个提议是对腹侧视觉流如何构建
宽容(“不变”)视觉形状选择性是我们物体识别能力的基础。
在目标 1 中,我们问:自然获得的时间连续经验是否“指导”
腹侧流中耐受性的形成?我们最近发现IT的容忍度
神经元形状选择性可以通过改变神经元的时间连续性来强烈而快速地塑造
无监督的视觉对象体验。为了这个目标,我们将使用一系列密切相关的视觉
经验操纵系统地测试和表征这种可塑性的作用
位置、大小和姿势容差学习。这将阐明它在指导成人视觉方面的作用
对象表示,并为长期研究这些强大的
表征是在早期开发过程中组装的。
在目标 2 中,我们将采用比较方法来询问对象信息如何在不同环境之间进行转换
两个腹侧流区域(V4 与 IT)?使用相同的猴子、相同的任务和相同的视觉效果
刺激,我们将使用神经元群体方法来询问:IT的耐受性如何
V4 表示法发生了变化吗? IT 中是否保留了 V4 形状选择性
表示?从 V4 到 IT,视觉表示的稀疏性是否发生变化?怎么样
宽容的形状选择性实时演变?总之,这些实验将为中央提供信息
问题:“IT 中的宽容对象选择性是如何从早期的视觉表示中构建出来的?”,以及
结果将为腹侧视觉流的计算模型提供强有力的约束
并指导我们更普遍地理解皮质信息转换。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
James J DiCarlo其他文献
James J DiCarlo的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('James J DiCarlo', 18)}}的其他基金
Computationally Enabled Integrative Neuroscience
计算支持的综合神经科学
- 批准号:
10237871 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Computationally Enabled Integrative Neuroscience
计算支持的综合神经科学
- 批准号:
10449137 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Post-natal development of high-level visual representation in primates
灵长类动物产后高级视觉表征的发育
- 批准号:
9316254 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Time delimited neural silencing to dissect the basis of visual object perception
时间限定的神经沉默来剖析视觉对象感知的基础
- 批准号:
8427417 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Time delimited neural silencing to dissect the basis of visual object perception
时间限定的神经沉默来剖析视觉对象感知的基础
- 批准号:
8609040 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Visual object processing in the inferotemporal cortex
颞下皮层的视觉对象处理
- 批准号:
7198019 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Construction of invariant shape selectivity in the ventral visual stream
腹侧视觉流中不变形状选择性的构建
- 批准号:
8415897 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Construction of invariant shape selectivity in the ventral visual stream
腹侧视觉流中不变形状选择性的构建
- 批准号:
7780515 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Visual object processing in the inferotemporal cortex
颞下皮层的视觉对象处理
- 批准号:
7404431 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Construction of invariant shape selectivity in the ventral visual stream
腹侧视觉流中不变形状选择性的构建
- 批准号:
7995177 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
相似国自然基金
单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
- 批准号:82373465
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
成人型弥漫性胶质瘤患者语言功能可塑性研究
- 批准号:82303926
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
- 批准号:82302160
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
- 批准号:82300208
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
- 批准号:82372499
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Effects of tACS on alcohol-induced cognitive and neurochemical deficits
tACS 对酒精引起的认知和神经化学缺陷的影响
- 批准号:
10825849 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
A Neuropeptidergic Neural Network Integrates Taste with Internal State to Modulate Feeding
神经肽能神经网络将味觉与内部状态相结合来调节进食
- 批准号:
10734258 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Digital monitoring of autonomic activity to detect empathy loss in behavioral variant frontotemporal dementia
对自主活动进行数字监测以检测行为变异型额颞叶痴呆的同理心丧失
- 批准号:
10722938 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Elucidating signaling networks in Anterior Segment development, repair and diseases
阐明眼前节发育、修复和疾病中的信号网络
- 批准号:
10718122 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别:
Neural Mechanisms Promoting Biased Social Memories in Intergenerational Childhood Abuse
代际童年虐待中促进偏见社会记忆的神经机制
- 批准号:
10749383 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.03万 - 项目类别: