Бинокулярный нейрон

Бинокулярные нейроны — это нейроны зрительной системы, отвечающие на стимуляцию обеих сетчаток глаз.

У бинокулярных нейронов обнаружены большие вариации в относительной силе ответов на стимуляцию сетчаток. Выявлено четыре вида настроенных на диспаратность нейронов: возбуждающе настроенные на диспаратность (tuned-excitatory, TE), тормозно настроенные на диспаратность (tuned-inhibitory, TI), «дальние» (far, F) и «ближние» (near, N). TE нейроны отвечают максимальной частотой разрядов на стимулы с той диспаратностью, на которую они настроены. То есть при одновременной надлежащей стимуляции обоих глаз частота разрядов нейрона больше суммы двух монокулярных реакций. TI нейроны отвечают минимальной частотой разрядов на стимулы с предпочтительной диспаратностью. N нейроны отвечают максимальной частотой разряда на стимулы, находящиеся ближе точки фиксации, а F нейроны — на стимулы, находящиеся дальше точки фиксации. Среди N и F нейронов также выделяют настроенные на диспаратность нейроны. TI, N и F нейроны обычно обладают ярко выраженной глазодоминантностью — их ответ значительно зависит от изменения одного из двух монокулярных стимулов. Напротив, бинокулярные входы TE нейронов сбалансированы — их ответ в равной степени зависит от изменения любого монокулярного стимула.

У человека бинокулярны приблизительно 84 % нейронов зрительной коры. Процент и тип бинокулярных нейронов обезьяны (макаки) зависит от поля зрительной коры. В поле V1 бинокулярные нейроны составляют 65 %, из них 53 % — возбуждающе настроенные на диспаратность, 16 % — ближних, 19 % — дальних и 12 % — тормозно настроенных на диспаратность. В поле V2 бинокулярные нейроны составляют 78 %, из них 48 % — возбуждающе настроенные на диспаратность, 32 % — ближних, 15 % — дальних и 5 % — тормозно настроенных на диспаратность.

На случайно-точечные стереограммы реагируют только около 50 % бинокулярных нейронов коры.

Интересно отметить, что выделение монокулярно заданных контуров происходит в поле V1, в то время как выделение бинокулярно заданных контуров — только на следующей стадии переработки зрительной информации, в V2. Причём при фузии учитываются совпадения не между препарированными заранее контурами, а между точками или областями частей стереограммы.

См. также

Бинокулярное зрение

Литература

Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов / Д. Марр; Пер. с англ. Н. Г. Гуревич. — М.: «Радио и связь», 1987.- 400с.
Шульговский В. В. Основы нейрофизиологии: Учебное пособие М.: Аспект Пресс, 2002
Barlow H.B. The neural mechanism of binocular depth discrimination / H.B. Barlow, C.
Blakemore C. The representation of three-dimensional visual space in the cat’s striate cortex / C. Blakemore // J. of Physiology.-1970.-Vol.209, № 1.- P.155-175.
Blakemore, J.D. Pettigrew // J. of Physiology.- 1967.-Vol.193, № 2.- P.327-342.
Cumming B.G. The physiology of stereopsis / B.G. Cumming, G.C. De Angelis // Ann. Rev. Neurosci.- 2001.- Vol.24.- P.203-238.
Felton T.B. Disparity processing of spatial frequencies in men / T.B. Felton, W. Richards, R.A. Smith jr.// J. of Physiology.- 1972.- Vol. 225, № 2.- P.349-362.
Freeman R.D. Stereoscopic vision: Which parts of the brain are involved? / R.D. Freeman // Current Biology.- 1999.- Vol.9, № 16.- P.610-613.
Poggio G.F. Binocular interaction and depth sensitivity in striate and prestriate cortex of behaving rhesus monkey / G.F. Poggio, B. Fischer // J. of Neurophysiology.- 1977.- Vol.40, № 6.- P.1392-1405.
Poggio G.F. The analysis of stereopsis / G.F. Poggio, T. Poggio // Ann. Rev. Neurosci.- 1984.- Vol.7.- P.379-412.
von der Heydt R. Representation of stereoscopic edges in monkey visual cortex / R. von der Heydt, H. Zhou, H.S. Friedman // Vision Research.- 2000.- Vol.40, № 15.- P.1955-1967.