De Onderzoekers bij de Universiteit van de School van Pennsylvania van Geneeskunde schatten dat de menselijke retina visuele input aan het zelfde tarief kan ongeveer overbrengen zoals een Ethernet aansluting, één van de gemeenschappelijkste vandaag gebruikte systemen van het lokaal gebiedsnetwerk.
Zij stellen hun bevindingen in de kwestie van Juli van Huidige Biologie voor.
Deze lijn van het wetenschappelijke vragen richt aan manieren waarin de neurale systemen bij kunstmatige degenen vergelijken, en kan het ontwerp over kunstmatige visuele systemen uiteindelijk informeren.
Veel onderzoek naar de basiswetenschap van visie vraagt welke soorten informatie de hersenen ontvangen; deze studie vroeg in plaats daarvan hoeveel. Gebruikend een intacte retina van een proefkonijn, registreerden de onderzoekers aren van elektroimpulsen van peesknoopcellen gebruikend een miniatuur multi-electrode serie. De onderzoekers berekenen dat de menselijke retina gegevens bij ruwweg 10 miljoen bits per seconde kan overbrengen. Door vergelijking, kan een Ethernet informatie tussen computers bij snelheden van 10 tot 100 miljoen bits per seconde doorgeven.
De retina is eigenlijk een stuk van de hersenen die in het oog zijn gegroeid en neurale signalen verwerkt wanneer het licht ontdekt. De cellen van de Peesknoop dragen informatie van de retina aan de hogere hersenencentra; andere zenuwcellen binnen de retina voeren de eerste stadia van analyse van de visuele wereld uit. Axons van de netvliespeesknoopcellen, met de steun van andere types van cellen, vormen de optische zenuw en dragen deze signalen aan de hersenen.
De Onderzoekers hebben voor decennia geweten dat er 10 tot 15 types van peesknoopcel in de retina zijn die voor het opnemen van verschillende bewegingen en dan het werk samen om een volledig beeld naar de hersenen te verzenden worden aangepast. De studie schatte de hoeveelheid informatie die aan de hersenen door zeven van deze types van peesknoopcel wordt gedragen.
De proefkonijnretina werd geplaatst in een schotel en werd toen met films die vier types van biologische motie bevatten voorgesteld, bijvoorbeeld een salamander die in een tank zwemmen een voorwerp-motie stimulus te vertegenwoordigen. Na registrerende elektroaren op een serie van elektroden, classificeerden de onderzoekers elke cel in één van twee brede klassen: „levendig“ of „traag,“ zo genoemd wegens hun snelheid.
De onderzoekers vonden dat de elektroaarpatronen tussen celtypes verschilden. Bijvoorbeeld, staken de grotere, levendige cellen vele aren per seconde in brand en hun reactie was hoogst reproduceerbaar. In tegenstelling, staken de kleinere, trage cellen minder aren per seconde in brand en hun reacties waren minder reproduceerbaar.
Maar wat is het verband tussen deze aren en informatie die worden verzonden? „Het is de combinaties en de patronen van aren die de informatie verzenden. De patronen hebben diverse betekenissen,“ zegt medeauteur Vijay Balasubramanian, Doctoraat, Professor van Fysica in Penn. „Wij kwantificeren de patronen en werken hoeveel informatie uit zij vervoeren, gemeten in bits per seconde.“