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The effect of stimulus velocity on the response of movement sensitive neurons of the frog's retina

Research paper by O.-J. Grüsser, D. Finkelstein, U. Grüsser-Cornehls

Indexed on: 01 Jun '68Published on: 01 Jun '68Published in: Pflügers Archiv - European Journal of Physiology



Abstract

1. Von Opticusfasern des europäischen Wasserfrosches wurden mit metallgefüllten Mikroelektroden die Aktionspotentiale 4 verschiedener Neuronenklassen registriert. die Abhängigkeit der neuronalen Aktivierung von der Winkelgeschwindigkeit der bewegten Reizmuster wurde untersucht.2. Als Maß für die neuronale Aktivierung wurde die mittlere Impulsfrequenz (R) gewählt, die ein kleines Objekt während der Durchquerung des excitatorischen receptiven Feldes (ERF) auslöste. Zwischen R und v wurde innerhalb weiter Grenzen (0.05–20° · sec−1) eine Potenzfunktion gefunden: R=k·vc (Impulse · sec−1). Der Exponent c war 0,5 für Neurone der Klasse 1, 0,7 für Neurone der Klasse 2 und 0,95 für Neurone der Klasse 3. Die off-Neurone (Klasse 4) zeigten für kleine bewegte Objekte (<5°) keine regelhafte Beziehung zwischen R und v; für große dunkle, auf weißem Hintergrund bewegte Objekte wurde eine lineare Beziehung zwischen R und v gefunden.3. Eine Änderung des Kontrastes der bewegten Reize gegen den Hintergrund beeinflußte den Exponenten c nicht, während k mit Abnahme des Kontrastes kleiner wurde. Der Exponent c war unabhängig von der Richtung und der Art der Bewegung (linear, nichtlinear, unregelmäßig) und von der Größe der bewegten Reize, so lange diese kleiner als das ERF waren.4. Ein einfaches Modell des receptiven Feldes, das auf dem Analogrechner simuliert werden kann, wird erläutert. Es wird angenommen, daß die Signalübertragung durch die verschiedenen Bipolarzellen durch verschiedene Bandpassfilter dargestellt werden kann. Mit dem Analogmodell kann gezeigt werden, daß die untere Grenzfrequenz dieser Bandpaßfilter den Exponenten c in der Potenzfunktion zwischen R und v bestimmt.