Обучение в сетчатке

Большинство источников, изучающих сетчатку, по-видимому, предполагают, что коннектом сетчатки запрограммирован и зависит от вида (например, специализированный детектор вертикального движения у мелких грызунов). Я не смог найти ни одной публикации, посвященной возможности обучения на сетчатке. Мое понимание обучения — это каким-то образом перепрограммирование ганглиозно-амакринных нейронных цепей в зависимости от того, какие визуальные функции полезны для конкретного человека.

Современные искусственные нейронные сети используют обратное распространение для изучения детекторов признаков, но, похоже, информация не передается от мозга обратно к сетчатке. Я предполагаю, что это будет означать, что обратное распространение невозможно в биологической зрительной системе. Это само по себе не исключает других механизмов обучения.

Есть ли основания полагать, что проводка сетчатки неизменна, или это просто недостаток исследований по этой теме?

Вы говорите о нейропластичности в целом или об «обучении»? Последний представляет собой процесс более высокого уровня (корковый), в то время как нейропластичность — это очень общий термин, который применяется даже к усилению синаптических связей в любом месте нервной системы. Первое не происходит на периферии (необходим мозг), в то время как второе, несомненно, происходит - один поиск в Google по запросу «изменение силы синапсов в сетчатке» очень вероятно даст ответ «да» где-нибудь в какой-нибудь статье или на веб-сайте. Не могли бы вы указать, что вы после?
Я имел в виду «экстремальную» нейропластичность — усиление/ослабление синаптической связи, качественно влияющее на тип зрительных функций, передаваемых обратно в мозг. Думаю, мой вопрос имеет смысл в контексте последних достижений в области компьютерного зрения. Теперь можно обучить многослойную нейронную сеть, передав ей необработанные пиксели, и заставить ее автоматически научиться интерпретировать локальные особенности, такие как края или цветные пятна, без какой-либо жесткой проводки. Казалось бы, нервные структуры в сетчатке делают именно это — обнаруживают визуальные признаки.
Имеет смысл. Спасибо за это. Пожалуйста, рассмотрите возможность соответствующей адаптации нашего вопроса. +1
Насколько я знаю, «обучение» @AliceD не обязательно применяется только к более высоким областям / процессам в нейробиологии. Изменение обработки сигналов на уровне сетчатки для «лучшего» зрения можно в некотором смысле назвать «обучением».

Ответы (1)

Это не является неизменным. Существует множество исследований пластичности сетчатки, например с помощью лазерной коагуляции, показавших, что после избирательного поражения новые связи могут образовываться даже во взрослой сетчатке, восстанавливая ответы ганглиозных клеток сетчатки в зоне поражения (см., например, эту статью ).

Есть также свидетельства того, что зрительный опыт необходим для развития схемы сетчатки после рождения (см. эту другую статью ), так что она не кажется полностью запрограммированной.

На заметку: обратное распространение afaik обычно не считается биологически правдоподобным алгоритмом обучения. Другие, обычно основанные на обучении по Хеббу (например, машины Больцмана), считаются более правдоподобными, поскольку они используют сигналы, локально доступные для отдельных нейронов, и не требуют распространения значений ошибки.
Кроме того (после прочтения вашего комментария под вопросом) имейте в виду, что сетчатка обнаруживает только локальные яркостные контрасты, используя рецептивные поля центр-окружение, она не обнаруживает края. Края обрабатываются только позже в иерархии зрительной системы (после LGN, в первичной зрительной коре или V1).
Огромный реквизит для публикации указателей! Я не знал, что сетчатка не обнаруживает края (я очень новичок в этой теме). Я смутно помню теорию о том, что обработка сетчатки в основном связана с вычитанием глобального движения, вызванного движением глаз.
Обучение в сетчатке
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v