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Macaque monkeys show reversed ocular following responses to two-frame-motion stimulus presented with inter-stimulus intervals.
Journal of Computational Neuroscience ( IF 1.2 ) Pub Date : 2020-07-17 , DOI: 10.1007/s10827-020-00756-3
Aya Takemura 1 , Junya Matsumoto 2 , Ryota Hashimoto 2 , Kenji Kawano 1, 3, 4 , Kenichiro Miura 2, 3
Affiliation  

When two-frame apparent motion stimuli are presented with an appropriate inter-stimulus interval (ISI), motion is perceived in the direction opposite to the actual image shift. Herein, we measured a simple eye movement, ocular following responses (OFRs), in macaque monkeys to examine the ISI reversal effect on oculomotor. Two-frame movies with an ISI induced reversed OFRs. Without ISI, the OFRs to the two-frame movie were induced in the direction of the stimulus shift. However, with ISIs ≥10 ms, OFRs in the direction opposite to the phase shift were observed. This directional reversal persisted for ISIs up to 160 ms; for longer ISIs virtually no ocular response was observed. Furthermore, longer exposure to the initial image (Motion onset delay: MOD) reduced OFRs. We show that these dependences on ISIs/MODs can be explained by the motion energy model. Furthermore, we examined the dependence on ISI reversal using various spatial frequencies. To account for our findings, the optimal frequency of the temporal filters of the energy model must decrease between 0.5 and 1 cycles/°, suggesting that there are at least two channels with different temporal characteristics. These results are consistent with those from humans, suggesting that the temporal filters embedded in human and macaque visual systems are similar. Thus, the macaque monkey is a good animal model for the early visual processing of humans to understand the neural substrates underlying the visual motion detectors that elicit OFRs.



中文翻译:

猕猴在对两帧运动刺激的反应中表现出反向的眼后反应,这些刺激以刺激间隔呈现。

当两帧视运动刺激以适当的刺激间间隔 (ISI) 呈现时,运动在与实际图像偏移相反的方向上被感知。在此,我们测量了猕猴的简单眼球运动、眼球跟随反应 (OFR),以检查 ISI 对动眼神经的逆转作用。具有 ISI 诱导反向 OFR 的两帧电影。在没有 ISI 的情况下,两帧电影的 OFR 是在刺激转移的方向上引起的。然而,当 ISI ≥ 10 ms 时,观察到与相移方向相反的 OFR。对于 ISI,这种方向反转持续了 160 毫秒;对于更长的 ISI,几乎没有观察到眼部反应。此外,对初始图像的长时间曝光(运动开始延迟:MOD)减少了 OFR。我们表明这些对 ISI/MOD 的依赖可以通过运动能量模型来解释。此外,我们使用各种空间频率检查了对 ISI 反转的依赖性。为了说明我们的发现,能量模型的时间滤波器的最佳频率必须在 0.5 到 1 个周期/°之间降低,这表明至少有两个具有不同时间特性的通道。这些结果与人类的结果一致,表明嵌入在人类和猕猴视觉系统中的时间过滤器是相似的。因此,猕猴是人类早期视觉处理的一个很好的动物模型,以了解引发 OFR 的视觉运动检测器背后的神经基质。能量模型的时间滤波器的最佳频率必须在 0.5 到 1 个周期/°之间降低,这表明至少有两个具有不同时间特性的通道。这些结果与人类的结果一致,表明嵌入在人类和猕猴视觉系统中的时间过滤器是相似的。因此,猕猴是人类早期视觉处理的一个很好的动物模型,以了解引发 OFR 的视觉运动检测器背后的神经基质。能量模型的时间滤波器的最佳频率必须在 0.5 到 1 个周期/°之间降低,这表明至少有两个具有不同时间特性的通道。这些结果与人类的结果一致,表明嵌入在人类和猕猴视觉系统中的时间过滤器是相似的。因此,猕猴是人类早期视觉处理的一个很好的动物模型,以了解引发 OFR 的视觉运动检测器背后的神经基质。这表明嵌入在人类和猕猴视觉系统中的时间过滤器是相似的。因此,猕猴是人类早期视觉处理的一个很好的动物模型,以了解引发 OFR 的视觉运动检测器背后的神经基质。这表明嵌入在人类和猕猴视觉系统中的时间过滤器是相似的。因此,猕猴是人类早期视觉处理的一个很好的动物模型,以了解引发 OFR 的视觉运动检测器背后的神经基质。

更新日期:2020-07-18
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