Jednoduché buňky

Filtrační pole typu Gabor typické pro jednoduchou buňku. Modré oblasti indikují inhibici, červená usnadnění

Jednoduchá buňka v primární zrakové kůře je buňka, která reaguje především na orientované okraje a mřížky (mřížky určité orientace). Tyto buňky objevili Torsten Wiesel a David Hubel koncem 50. let 20. století.

Někteří další výzkumníci jako Peter Bishop a Peter Schiller používali různé definice pro jednoduché a složité buňky.

Takové buňky jsou vyladěny na různé frekvence a orientaci, dokonce i s různými fázovými vztahy, případně pro získání informací o nepoměru (hloubce) a pro přiřazení hloubky detekovaným čarám a hranám[nutná citace]. Výsledkem může být 3D ‚wire-frame‘ reprezentace, jak se používá v počítačové grafice. Skutečnost, že vstup z levého a pravého oka je velmi blízko v tzv. kortikálních hypersloupcích, je známkou toho, že ke zpracování hloubky dochází ve velmi rané fázi, což napomáhá rozpoznání 3D objektů.

Pomocí matematického Gaborova modelu se sinusovými a kosinovými složkami (fázemi) jsou pak tzv. komplexní buňky modelovány výpočtem modulu komplexních Gaborových odpovědí (cos + i*sin). Jednoduché i komplexní buňky jsou považovány za lineární operátory (filtry), protože reagují na mnoho vzorců.

Bylo však tvrzeno, že Gaborův model neodpovídá anatomické struktuře vizuálního systému, protože zkracuje LGN a používá 2D obraz tak, jak je promítán na sítnici. Azzopardi a Petkov navrhli výpočetní model jednoduché buňky, který kombinuje odezvy modelových LGN buněk s RF (center-surround receptive fields). Nazývají ho Combination of RF model (CORF). Kromě orientační selektivity vykazuje potlačení křížové orientace, vyladění kontrastní invariantní orientace a saturaci odezvy. Tyto vlastnosti jsou pozorovány v reálných jednoduchých buňkách, ale Gaborův model je nemá. Pomocí simulované reverzní korelace také demonstrují, že RF mapu CORF modelu lze rozdělit na podlouhlé excitační a inhibiční oblasti typické pro jednoduché buňky.

Doporučujeme:  Thematic Apperception Test

Později bylo objeveno mnoho dalších buněk se specifickými funkcemi: (a) koncové buňky, o kterých se předpokládá, že detekují singularity jako křížení čar a hran, vrcholy a koncovky čar; (b) tyčové a mřížkové buňky. Ty nejsou lineárními operátory, protože tyčová buňka nereaguje, když vidí tyč, která je součástí periodické mřížky, a mřížková buňka nereaguje, když vidí izolovanou tyč.