Forscher an der Universität von Pennsylvaniens-Medizinischen Fakultät schätzen, dass die menschliche Retina Sichtinput mit ungefähr gleicher Kinetik als Ethernet-Anschluss übertragen kann, eins der geläufigsten Inhausnetzwerk-systeme, die heute verwendet werden.
Sie stellen ihre Ergebnisse im Juli-Punkt der Aktuellen Biologie dar.
Diese Zeile des wissenschaftlichen Ausfragens zeigt auf Methoden, in denen neurale Anlagen mit den künstlichen vergleichen, und kann die Auslegung über künstliche visuelle Systeme schließlich informieren.
Eine Viele Forschung auf dem Gebiet einer grundlegenden Wissenschaft der Vision fragt, welche Baumuster von Informationen das Gehirn empfängt; diese Studie fragte stattdessen, wie viel. Unter Verwendung einer intakten Retina von einem Meerschweinchen, zeichneten die Forscher Spitzen von elektrischen Antrieben von den Ganglienzellen unter Verwendung einer Miniatur-multielektrode Reihe auf. Die Forscher berechnen, dass die menschliche Retina Daten an ungefähr 10 Million Bits pro Sekunde übertragen kann. Durch Vergleich kann ein Ethernet Informationen zwischen Computern mit Drehzahlen von 10 bis 100 Million Bits pro Sekunde übertragen.
Die Retina ist wirklich ein Stück des Gehirns, das in die in Auge und neuralen Signale der Prozesse gewachsen ist, wenn es Leuchte entdeckt. Ganglienzellen tragen Informationen von der Retina zu den höheren Gehirnmitten; andere Nervenzellen innerhalb der Retina führen die ersten Phasen der Analyse der Sichtwelt durch. Die Neurite der Netzhautganglienzellen, mit der Unterstützung von anderen Baumustern Zellen, bilden den Sehnerv und tragen diese Signale zum Gehirn.
Forscher haben für Jahrzehnte gewusst, dass es 10 bis 15 gibt, die Ganglienzelle die Retina eintippt, die für verschiedene Bewegungen aufheben angepasst werden und dann zusammenarbeiten, um eine volle Abbildung zum Gehirn zu schicken. Die Studie schätzte die Informationsmenge, die zum Gehirn durch sieben dieser Ganglienzellebaumuster getragen wird.
Die Meerschweinchenretina wurde in einen Teller gelegt und dargestellt dann mit den Filmen, die vier Baumuster biologischer Antrag, zum Beispiel eine Salamanderschwimmen in einem Becken enthalten, um einen Nachrichtantrag Auslöseimpuls darzustellen. Nachdem sie elektrische Spitzen auf einer Reihe Elektroden aufgezeichnet hatten, tarifierten die Forscher jede Zelle in eine von zwei breiten Klassen: „lebhaft“ oder „träge,“ benannte so wegen ihrer Drehzahl.
Die Forscher fanden, dass die elektrischen Spitzenmuster zwischen Zellbaumustern sich unterschieden. Zum Beispiel feuerten die größeren, lebhaften Zellen viele Spitzen pro Sekunde ab und ihre Antwort war in hohem Grade reproduzierbar. Demgegenüber feuerten die kleineren, trägen Zellen weniger Spitzen pro Sekunde ab und ihre Antworten waren weniger reproduzierbar.
Aber, was wird das Verhältnis zwischen diesen Spitzen und Informationen gesendet? „Es ist die Kombinationen und die Muster von Spitzen, die die Informationen senden. Die Muster haben verschiedene Bedeutungen,“ sagt Mitverfasser Vijay Balasubramanian, Doktor, Professor von Physik bei Penn. „Wir bestimmen die Muster mengenmäßig und arbeiten, wie viel Informationen sie übermitteln aus, gemessen in den Bits pro Sekunde.“