The coding of line orientation in the visual system has been investigated extensively. During the prolonged viewing of a stimulus, the perceived orientation continuously changes (normalization effect). Also, the orientation of the adapting stimulus and the background stimuli influence the perceived orientation of the subsequently displayed stimulus: tilt after-effect (TAE) or tilt illusion (TI). The neural mechanisms of these effects are not fully understood. The proposed model includes many local analyzers, each consisting of two sets of neurons. The first set has two independent cardinal detectors (CDs), whose responses depend on stimulus orientation. The second set has many orientation detectors (OD) tuned to different orientations of the stimulus. The ODs sum up the responses of the two CDs with respective weightings and output a preferred orientation depending on the ratio of CD responses. It is suggested that during prolonged viewing, the responses of the CDs decrease: the greater the excitation of the detector, the more rapid the decrease in its response. Thereby, the ratio of CD responses changes during the adaptation, causing the normalization effect and the TAE. The CDs of the different local analyzers laterally inhibit each other and cause the TI. We show that the properties of this model are consistent with both psychophysical and neurophysiological findings related to the properties of orientation perception, and we investigate how these mechanisms can affect the orientation's sensitivity.

中文翻译：

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编码刺激定向和适应的神经模型

视觉系统中线方向的编码已被广泛研究。在长时间观看刺激期间，感知方向不断变化（标准化效应）。此外，适应刺激和背景刺激的方向会影响随后显示的刺激的感知方向：倾斜后效 (TAE) 或倾斜错觉 (TI)。这些影响的神经机制尚不完全清楚。所提出的模型包括许多本地分析器，每个分析器由两组神经元组成。第一组有两个独立的基数探测器 (CD)，其响应取决于刺激方向。第二组有许多定向检测器 (OD)，可调整到刺激的不同方向。OD 将两个 CD 的响应与各自的权重相加，并根据 CD 响应的比率输出首选方向。建议在长时间观看期间，CD 的响应降低：检测器的激发越大，其响应的降低越快。因此，CD 响应的比率在适应过程中发生变化，导致归一化效应和 TAE。不同局部分析仪的 CD 横向相互抑制并导致 TI。我们表明该模型的特性与与方向感知特性相关的心理物理学和神经生理学发现一致，并且我们研究了这些机制如何影响方向的敏感性。建议在长时间观看期间，CD 的响应降低：检测器的激发越大，其响应的降低越快。因此，CD 响应的比率在适应过程中发生变化，导致归一化效应和 TAE。不同局部分析仪的 CD 横向相互抑制并导致 TI。我们表明该模型的特性与与方向感知特性相关的心理物理学和神经生理学发现一致，并且我们研究了这些机制如何影响方向的敏感性。建议在长时间观看期间，CD 的响应降低：检测器的激发越大，其响应的降低越快。因此，CD 响应的比率在适应过程中发生变化，导致归一化效应和 TAE。不同局部分析仪的 CD 横向相互抑制并导致 TI。我们表明该模型的特性与与方向感知特性相关的心理物理学和神经生理学发现一致，并且我们研究了这些机制如何影响方向的敏感性。导致归一化效应和 TAE。不同局部分析仪的 CD 横向相互抑制并导致 TI。我们表明该模型的特性与与方向感知特性相关的心理物理学和神经生理学发现一致，并且我们研究了这些机制如何影响方向的敏感性。导致归一化效应和 TAE。不同局部分析仪的 CD 横向相互抑制并导致 TI。我们表明该模型的特性与与方向感知特性相关的心理物理学和神经生理学发现一致，并且我们研究了这些机制如何影响方向的敏感性。