Veröffentlichungen – Salk Institute for Biological Studies

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Scurich, N., Albright, TD, Stout, P., Eudaley, D., Neuman, M., Hundl, C. Der Hawthorne-Effekt in Studien über Waffen- und Werkzeugspurprüfer. (2025) J Forensische Wissenschaft. DOI: 10.1111 / 1556-4029.70047

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Albright, TD, Scurich, N. Ein Aufruf für offene Wissenschaft in der Forensik. (2024) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 121(24):e2321809121. DOI: 10.1073/pnas.2321809121

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Der moderne Kanon der offenen Wissenschaft besteht aus fünf „Denkschulen“, die den uneingeschränkten Zugang zu den Früchten der wissenschaftlichen Forschung rechtfertigen: i) öffentliches Engagement, ii) demokratisches Zugangsrecht, iii) Effizienz des Wissensgewinns, iv) gemeinsame Technologie und v) bessere Bewertung der Auswirkungen. Hier stellen wir eine sechste Schule vor: ein ordnungsgemäßes Verfahren. Ein ordnungsgemäßes Verfahren nach dem Gesetz beinhaltet das Recht eines Angeklagten auf „Entdeckung“ potenziell entlastender Beweise, die sich im Besitz der Staatsanwaltschaft befinden. Wenn solche Beweise wissenschaftlich sind, wird ein ordnungsgemäßes Verfahren zu einem verfassungsmäßigen Auftrag für offene Wissenschaft. Um die Bedeutung dieser neuen Schule zu veranschaulichen, präsentieren wir eine Fallstudie aus der Forensik, die sich auf eine staatlich finanzierte Untersuchung konzentriert, die zusammenfassende Statistiken liefert, die darauf hinweisen, dass die von forensischen Feuerwaffenprüfern getroffenen Identifizierungsentscheidungen äußerst genau sind. Aufgrund der wachsenden Besorgnis über die Gültigkeit forensischer Methoden forderte die größere wissenschaftliche Gemeinschaft die Veröffentlichung des gesamten analysierbaren Datensatzes zur unabhängigen Prüfung und Verifizierung. Diejenigen, die im Besitz der Daten waren, lehnten die Veröffentlichung drei Jahre lang ab, während zusammenfassende Statistiken von Staatsanwälten verwendet wurden, um die Zulässigkeit von Beweismitteln in Strafverfahren zu erreichen. Diese Statistiken zeichnen ein unvollständiges Bild und weisen auf Mängel im experimentellen Design und in der Analyse hin. Unter diesen Umständen verstößt die Zurückhaltung der zugrunde liegenden Daten in einem Strafverfahren gegen ein ordnungsgemäßes Verfahren. Wir folgen dem erfolgreichen Open-Science-Modell der Arzneimittelvaliditätsprüfung durch „klinische Studien“, das strenge Anforderungen an das experimentelle Design und den Zeitpunkt der Datenfreigabe stellt, und plädieren für registrierte und offene „forensische Studien“, um Transparenz und Rechenschaftspflicht sicherzustellen.

Scurich, N., Faigman, DL, Albright, TD Wissenschaftliche Leitlinien zur Bewertung der Validität forensischer Merkmalsvergleichsmethoden. (2023) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 120(41):e2301843120. DOI: 10.1073/pnas.2301843120

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Wenn es um Tatsachenfragen in einem rechtlichen Kontext geht – insbesondere Fragen zu Messung, Assoziation und Kausalität – sollten Gerichte gewöhnliche Standards der angewandten Wissenschaft anwenden. Angewandte Wissenschaften entwickeln sich im Allgemeinen auf einem Weg, der von einer grundlegenden wissenschaftlichen Entdeckung über einen natürlichen Prozess über die Aufstellung einer Theorie darüber, wie der Prozess funktioniert und was ihn zum Scheitern bringt, bis hin zur Entwicklung einer Erfindung zur Bewertung, Reparatur oder Verbesserung führt des Prozesses über die Spezifikation von Vorhersagen über die Wirkung des Instruments bis hin zur empirischen Validierung, um festzustellen, ob das Instrument die beabsichtigte Wirkung erzielt. Diese Elemente sind hervorstechend und tief in den Kulturen der angewandten Wissenschaften der Medizin und des Ingenieurwesens verankert, die beide in erster Linie aus den Grundlagenwissenschaften hervorgegangen sind. Allerdings haben die Erfindungen, die den meisten forensischen Wissenschaftsdisziplinen zugrunde liegen, nur wenige Wurzeln in der Grundlagenwissenschaft, und sie verfügen nicht über fundierte Theorien, die ihre vorhergesagten Handlungen rechtfertigen, oder über Ergebnisse empirischer Tests, die beweisen, dass sie wie angekündigt funktionieren. Inspiriert von den „Bradford Hill Guidelines“ – dem vorherrschenden Rahmen für kausale Schlussfolgerungen in der Epidemiologie – stellen wir vier Richtlinien vor, die zur Feststellung der Gültigkeit forensischer Vergleichsmethoden im Allgemeinen verwendet werden können. Dieser Rahmen ist nicht als Checkliste gedacht, die einen Schwellenwert für die Mindestgültigkeit festlegt, da keine Zauberformel bestimmt, wann bestimmte Disziplinen oder Hypothesen einen notwendigen Schwellenwert überschritten haben. Wir veranschaulichen, wie diese Richtlinien angewendet werden können, indem wir die Disziplin der Prüfung von Schusswaffen- und Werkzeugmarken berücksichtigen.

Albright, TD, Baltimore, D., Mazza, AM, Mnookin, JL, Tatel, DS Wissenschaft, Beweise, Recht und Gerechtigkeit. (2023) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 120(41):e2312529120. DOI: 10.1073/pnas.2312529120

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Seit fast 25 Jahren bringt das Committee on Science, Technology, and Law (CSTL) der National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine angesehene Mitglieder der Wissenschafts- und Rechtsgemeinschaft zusammen, um Diskussionen anzuregen, die zu einer besseren Zukunft führen Verständnis der Rolle der Wissenschaft bei rechtlichen Entscheidungen und der Regierungspolitik sowie ein besseres Verständnis der rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen, die die Durchführung der Wissenschaft regeln. Unter der Leitung der jüngsten CSTL-Co-Vorsitzenden David Baltimore und David Tatel sowie der CSTL-Direktorin Anne-Marie Mazza hat das Komitee viele interdisziplinäre Diskussionen und Workshops betreut, wie etwa die internationalen Gipfeltreffen zur Bearbeitung des menschlichen Genoms und zur Wissenschaft der impliziten Voreingenommenheit hat beratende Konsensberichte vorgelegt, die sich auf Themen von allgemeiner gesellschaftlicher Bedeutung konzentrieren, wie z. B. Dual-Use-Forschung in den Biowissenschaften, Wahlsysteme und Fortschritte in der neuralwissenschaftlichen Forschung unter Verwendung von Organoiden und Chimären. Eine der einflussreichsten CSTL-Aktivitäten betrifft die Verwendung forensischer Beweise durch Strafverfolgungsbehörden und Gerichte, wobei der Schwerpunkt auf der wissenschaftlichen Gültigkeit forensischer Methoden und der Rolle forensischer Zeugenaussagen bei der Herstellung von Gerechtigkeit liegt. Als Mitherausgeber dieser Sonderausgabe haben die CSTL-Absolventen Tom Albright und Jennifer Mnookin Artikel an der Schnittstelle von Wissenschaft und Recht rekrutiert, die eine sich abzeichnende wissenschaftliche Revolution in der forensischen Praxis aufzeigen, von der wir hoffen, dass sie eine breite Gemeinschaft von Wissenschaftlern, Rechtsgelehrten und Mitgliedern einbezieht der Öffentlichkeit mit Interesse an wissenschaftsbasierter Rechtspolitik und Justizreform.

Albright, TD Die Sicht eines Wissenschaftlers auf wissenschaftliche Beweise im Gerichtssaal. (2023) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 120(41):e2301839120. DOI: 10.1073/pnas.2301839120

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Zur Beantwortung tatsächlicher Fragen vor Gericht werden häufig wissenschaftliche Beweise vorgelegt. Die DNA-Genotypisierung kann einen Verdächtigen mit einem Mord in Verbindung bringen. Rezeptorbindungstests und Verhaltenstoxikologie können Hinweise auf die teratogene Wirkung von Insektenschutzmitteln geben. Bei jedem Einsatz von Wissenschaft zur Information über schicksalhafte Entscheidungen stellt sich unmittelbar die Frage der Glaubwürdigkeit: Sind die Beweise ein Produkt gültiger Methoden? Sind die Ergebnisse genau und reproduzierbar? Während die strengen Kriterien der modernen Wissenschaft ein natürliches Modell für diese Bewertung zu sein scheinen, gibt es Besonderheiten, die nur im Gerichtssaal vorkommen und die dazu führen, dass der Entscheidungsprozess nach normalen Maßstäben wissenschaftlicher Untersuchungen kaum erkennbar ist. Erstens liegt ein Großteil der Wissenschaft außerhalb des Wissens derjenigen, die entscheiden müssen; Zur Beratung müssen externe „Experten“ hinzugezogen werden. Zweitens erfordern Tatsachenfragen eine sofortige Lösung; Entscheidungen müssen auf der aktuellen Wissenschaft basieren. Drittens ist die Wahrheitssuchstrategie amerikanischer Gerichte im Gegensatz zum generativen kontradiktorischen Prozess der wissenschaftlichen Forschung, der sukzessive zu Annäherung an die Wahrheit führt, letztlich kontradiktorisch, was das Risiko birgt, das Wissen entlang der Linien der Zwietracht zu spalten. Gerichte sind sich vor Gefahren für die Glaubwürdigkeit bewusst und haben formelle Regeln zur Feststellung der Glaubwürdigkeit wissenschaftlicher Aussagen erlassen. Hier betrachte ich die Wirksamkeit dieser Regeln und untersuche die Spannung zwischen dem Ideal der Wissenschaftler, dass bedeutsame Entscheidungen auf den höchsten Beweisstandards basieren sollten, und der praktischen Realität, dass diese Standards schwer zu erfüllen sind. Gerechtigkeit liegt in einem sorgfältig ausgearbeiteten Kompromiss, der von einer starken Verbindung zwischen Wissenschaft und Recht profitiert.

Albright, TD Wie Sie bessere forensische Entscheidungen treffen können. (2022) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 119(38):e2206567119. DOI: 10.1073/pnas.2206567119

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Gepshtein, S., Pawar, AS, Kwon, S., Savel'ev, S., Albright, TD Räumlich verteilte Berechnung in kortikalen Schaltkreisen. (2022) Fortschritte in der Wissenschaft 8(16):eabl5865. DOI: 10.1126/sciadv.abl5865

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Albright, TD Das US-Justizministerium stolpert über die visuelle Wahrnehmung. (2021) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 118(24). DOI: 10.1073/pnas.2102702118

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Albright, TD Was wir von Charlie Gross gelernt haben. (2020) Fortschritte in der Neurobiologie.:101921 DOI: 10.1016/j.pneurobio.2020.101921

Gepshtein, S., Wang, Y., He, F., Diep, D., Albright, TD Ein wahrnehmungsbezogener Skalierungsansatz zur Identifizierung von Augenzeugen. (2020) Nature Communications. 11(1):3380. DOI: 10.1038/s41467-020-17194-5

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Pawar, AS, Gepshtein, S., Savel'ev, S., Albright, TD Mechanismen der raumzeitlichen Selektivität im kortikalen Bereich MT. (2018) Neuron. 101(3):514-527. DOI: 10.1016/j.neuron.2018.12.002

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Kafaligonul, H., Albright, TD, Stoner, GR Die auditive Modulation der Spike-Aktivität und der lokalen Feldpotentiale im Bereich MT scheint keiner audiovisuellen zeitlichen Illusion zugrunde zu liegen. (2018) Journal für Neurophysiologie. 120(3):1340-1355. DOI: 10.1152/jn.00835.2017

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Bell, S., Sah, S., Albright, TD, Gates, SJ, Denton, MB, Casadevall, A. Ein Aufruf für mehr Wissenschaft in der Forensik. (2018) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 115(18):4541-4544. DOI: 10.1073/pnas.1712161115

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Gepshtein, S., Albright, TD Adaptive Optimierung der visuellen Empfindlichkeit. (2017) J Indian Inst Sci. 97(4):423-434. DOI: 10.1007/s41745-017-0056-y

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Albright, TD Warum Augenzeugen scheitern. (2017) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 114(30):7758-7764. DOI: 10.1073/pnas.1706891114

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Saks, MJ, Albright, T., Bohan, TL, Bierer, BE, Bowers, CM, Bush, MA, Bush, PJ, Casadevall, A., Cole, SA, Denton, MB, Diamond, SS, Dioso-Villa, R., Epstein, J., Faigman, D., Faigman, L., Fienberg, SE, Garrett, BL, Giannelli, PC, Greely, HT, Imwinkelried, E., Jamieson, A., Kafadar, K., Kassirer, JP, Koehler, J., Korn, D., Mnookin, J., Morrison, AB, Murphy, E., Peerwani, N., Peterson, JL, Risinger, DM, Sensabaugh, GF, Spiegelman, C., Stern, H., Thompson, WC, Wayman, JL, Zabell, S., Zumwalt, RE Forensische Bissspurerkennung: schwache Grundlagen, übertriebene Behauptungen. (2016) J Law Biosci. 3(3):538-575. DOI: 10.1093/jlb/lsw045

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Lesmes, LA, Lu, ZL, Baek, J., Tran, N., Dosher, BA, Albright, TD Entwicklung bayesianischer adaptiver Methoden zur Schätzung von Sensitivitätsschwellenwerten (d') bei Ja-Nein- und Forced-Choice-Aufgaben. (2015) Grenzen in der Psychologie. 6:1-24. DOI: 10.3389/fpsyg.2015.01070

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Albright, TD Wahrnehmen. (2015) Daedalus 144(1):22-41. DOI: 10.1162/DAED_a_00315

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Albright, TD Reist mit Charlie. (2014) Zeitschrift für Kognitive Neurowissenschaften. 26(6):1305-1323. DOI: 10.1162/jocn_a_00627

Gil-da-Costa, R., Stoner, GR, Fung, R., Albright, TD Nichtmenschliches Primatenmodell der Schizophrenie unter Verwendung einer nichtinvasiven EEG-Methode. (2013) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 110(38):15425-15430. DOI: 10.1073/pnas.1312264110

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Ruiz, O., Lustig, BR, Nassi, JJ, Cetin, A., Reynolds, JH, Albright, TD, Callaway, EM, Stoner, GR, Roe, AW Optogenetik durch Fenster im Gehirn des nichtmenschlichen Primaten. (2013) Journal für Neurophysiologie. 110(6):1455-67. DOI: 10.1152/jn.00153.2013

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Die Optogenetik kombiniert Optik und Genetik, um die neuronale Aktivität mit Zelltypspezifität und zeitlicher Präzision im Millisekundenbereich zu steuern. Seine Verwendung in Modellorganismen wie Nagetieren, Drosophila und Caenorhabditis elegans ist mittlerweile gut etabliert. Die Anwendung dieser Technologie bei nichtmenschlichen Primaten (NHPs) hat sich jedoch nur langsam entwickelt. Eine zentrale Herausforderung war die Übertragung von Viren und Licht auf das Gehirn durch die dicke Dura mater von NHPs, die nur mit Geräten mit großem Durchmesser durchdrungen werden kann, die das Gehirn schädigen. Die Undurchsichtigkeit der NHP-Dura verhindert die Visualisierung des darunter liegenden Kortex und schränkt die räumliche Präzision von Virusinjektionen, elektrophysiologischen Aufzeichnungen und Photostimulation ein. Hier beschreiben wir einen neuen optogenetischen Ansatz, bei dem die native Dura durch eine optisch transparente künstliche Dura ersetzt wird. Diese künstliche Dura kann mit feinen Mikropipetten aus Glas durchdrungen werden, was eine präzise gezielte Virusinjektion in das Gehirngewebe mit minimaler Schädigung der Hirnrinde ermöglicht. Die Expression optogenetischer Wirkstoffe kann über die Zeit visuell überwacht werden. Am wichtigsten ist, dass dieses optische Fenster eine gezielte, nichtinvasive Photostimulation und gleichzeitige Messungen der neuronalen Aktivität über intrinsische Signalbildgebung und elektrophysiologische Aufzeichnungen ermöglicht. Wir präsentieren Ergebnisse sowohl von anästhesiert-gelähmten (optische Bildgebung) als auch von wachen NHPs (Elektrophysiologie). Die durch die künstliche Dura ermöglichten Verbesserungen gegenüber aktuellen Methoden sollten den weit verbreiteten Einsatz optogenetischer Werkzeuge in der NHP-Forschung ermöglichen, ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Therapien für neuropsychiatrische und neurologische Erkrankungen beim Menschen.

Ponce-Alvarez, A., Thiele, A., Albright, TD, Stoner, GR, Deco, G. Reizabhängige Variabilität und Rauschkorrelationen in kortikalen MT-Neuronen. (2013) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 110(32):13162-13167. DOI: 10.1073/pnas.1300098110

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Richert, M., Albright, TD, Krekelberg, B. Die komplexe Struktur rezeptiver Felder im mittleren Schläfenbereich. (2013) Grenzen der Systemneurowissenschaft. 7:2. DOI: 10.3389/fnsys.2013.00002

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Gepshtein, S., Lesmes, LA, Albright, TD Sensorische Anpassung als optimale Ressourcenallokation. (2013) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 110(11):4368-4373. DOI: 10.1073/pnas.1204109110

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Albright, TD Zur Wahrnehmung wahrscheinlicher Dinge: neuronale Substrate des assoziativen Gedächtnisses, der Bildsprache und der Wahrnehmung. (2012) Neuron. 74(2):227-245. DOI: 10.1016/j.neuron.2012.04.001

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Chen, X., Hoffmann, KP, Albright, TD, Thiele, A. Auswirkung merkmalsselektiver Aufmerksamkeit auf neuronale Reaktionen im Makakenbereich MT. (2012) Journal für Neurophysiologie. 107(5):1530-1543. DOI: 10.1152/jn.01042.2010

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Aufmerksamkeit beeinflusst die visuelle Verarbeitung im striären und extrastriären Kortex, der ausführlich im Hinblick auf räumliche, objekt- und merkmalsbasierte Aufmerksamkeit untersucht wurde. Die meisten Studien, die neuronale Signaturen merkmalsbasierter Aufmerksamkeit untersuchen, haben Tiere darauf trainiert, sich auf ein Objekt zu konzentrieren, das durch ein bestimmtes Merkmal identifiziert wird, und Objekte/Anzeigen zu ignorieren, die durch ein anderes Merkmal identifiziert werden. Über die Auswirkungen merkmalsselektiver Aufmerksamkeit ist wenig bekannt, bei der Probanden sich auf einen Reizmerkmalsbereich (z. B. Farbe) eines Objekts konzentrieren, während Merkmale aus anderen Domänen (z. B. Bewegungsrichtung) desselben Objekts ignoriert werden. Um diese Art der merkmalsselektiven Aufmerksamkeit im Bereich MT im mittleren Schläfensulcus zu untersuchen, haben wir Makakenaffen trainiert, entweder auf ein sich bewegendes Sinuswellengitter zu achten und dessen Bewegungsrichtung zu melden (ein Merkmal, für das MT-Neuronen eine starke Selektivität zeigen) oder Achten Sie auf die Farbe und melden Sie sie (ein Merkmal, für das MT-Neuronen nur eine sehr begrenzte Selektivität haben). Wir stellten die Hypothese auf, dass Neuronen ihre Feuerrate unter Aufmerksamkeitsrichtungsbedingungen im Vergleich zu Aufmerksamkeitsfarbbedingungen hochregulieren würden. Wir fanden heraus, dass merkmalsselektive Aufmerksamkeit 22 % der MT-Neuronen signifikant beeinflusste. Entgegen unserer Hypothese erhöhten diese Neuronen nicht unbedingt die Feuerrate, wenn Tiere auf die Bewegungsrichtung achteten, sondern fielen in eine von zwei Klassen. In einer Klasse steigerte die Aufmerksamkeit auf die Farbe die Verstärkung reizinduzierter Reaktionen im Vergleich zu Bedingungen mit Aufmerksamkeitsanweisungen. Die andere Klasse zeigte den gegenteiligen Effekt. Merkmalsselektive Aktivitätsmodulationen traten früher in Neuronen auf, die durch die Aufmerksamkeit auf die Farbe moduliert wurden, im Vergleich zu Neuronen, die durch die Aufmerksamkeit auf die Bewegungsrichtung moduliert wurden. Somit beeinflusst die merkmalsselektive Aufmerksamkeit die neuronale Verarbeitung im Makakenbereich MT, zeigte jedoch häufig eine Diskrepanz zwischen der bevorzugten Reizdimension (Bewegungsrichtung) und der bevorzugten Aufmerksamkeitsdimension (Aufmerksamkeit auf Farbe).

Hartmann, TS, Bremmer, F., Albright, TD, Krekelberg, B. Rezeptive Feldpositionen im Bereich MT bei langsamen Augenbewegungen. (2011) Journal of Neuroscience. 31(29):10437-10444. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5590-10.2011

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Wahrnehmungsstabilität erfordert die Integration von Informationen über alle Augenbewegungen hinweg. Wir haben zunächst die Hypothese getestet, dass Bewegungssignale von Neuronen integriert werden, deren rezeptive Felder (RFs) sich nicht mit dem Auge bewegen, sondern in der Welt fixiert bleiben. Insbesondere haben wir die HF-Eigenschaften von Neuronen im mittleren Temporalbereich (MT) von Makaken (Macaca mulatta) während der langsamen Phase des optokinetischen Nystagmus gemessen. Mithilfe einer neuartigen Methode zur Schätzung der HF-Positionen sowohl für Spikes als auch für lokale Feldpotentiale haben wir herausgefunden, dass sich der Ort auf der Netzhaut, der die Spike-Raten oder die lokalen Feldpotentiale verändert, nicht mit der Augenposition ändert; RFs bewegten sich mit dem Auge. Zweitens haben wir die Hypothese getestet, dass Neuronen Informationen über Augenpositionen hinweg verknüpfen, indem sie die Netzhautposition ihrer RFs auf zukünftige Positionen umstellen. Um dies zu testen, verglichen wir die HF-Positionen während der langsamen Phasen des optokinetischen Nystagmus nach links und rechts. Wir fanden keine Hinweise auf eine Neuzuordnung bei langsamen Augenbewegungen; Der HF-Standort wurde nicht durch die Richtung der Augenbewegung beeinflusst. Zusammengenommen zeigen unsere Ergebnisse, dass RFs von MT-Neuronen und die Gesamtaktivität, die sich in lokalen Feldpotentialen widerspiegelt, bei langsamen Augenbewegungen auf das Auge übertragen werden. Dies bedeutet, dass einzelne MT-Neuronen keine sensorischen Informationen von einer einzigen Position auf der Welt über Augenbewegungen hinweg integrieren. Zukünftige Forschungen müssen feststellen, ob eine solche Integration und der Aufbau von Wahrnehmungsstabilität in Form eines verteilten Populationscodes im augenzentrierten visuellen Kortex stattfindet oder auf nachgelagerte Bereiche verschoben wird.

Lesmes, LA, Lu, ZL, Baek, J., Albright, TD Bayesianische adaptive Schätzung der Kontrastempfindlichkeitsfunktion: die schnelle CSF-Methode. (2010) Zeitschrift für Vision. 10(3):171-121. DOI: 10.1167/10.3.17

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Buracas, GT, Albright, TD Modulation neuronaler Reaktionen während der verdeckten Suche nach visuellen Merkmalskonjunktionen. (2009) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 106(39):16853-16858. DOI: 10.1073/pnas.0908455106

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Bei der Suche nach einem Objekt in einer visuellen Szene werden der Aufmerksamkeitsfokus und die Augenbewegungen eines Beobachters häufig von Informationen über Objektmerkmale und räumliche Positionen geleitet. Es ist bekannt, dass sowohl räumliche als auch merkmalsspezifische Aufmerksamkeit neuronale Reaktionen im visuellen Kortex modulieren. Über die Dynamik und das Zusammenspiel dieser Mechanismen im Verlauf der visuellen Suche ist jedoch wenig bekannt. Um dieses Problem anzugehen, zeichneten wir richtungsselektive Zellen im visuellen Bereich MT von Affen auf, die darauf trainiert waren, heimlich nach Zielen zu suchen, die durch eine einzigartige Verbindung von Farb- und Bewegungsmerkmalen definiert sind, und die Zielerkennung durch eine Augenbewegung zum mutmaßlichen Ziel zu signalisieren. Es wurden zwei Muster der Reaktionsmodulation beobachtet. Ein Muster bestand aus verstärkten Reaktionen auf Ziele, die im Empfangsfeld (RF) präsentiert wurden. Diese Modulationen traten im Endstadium der Suche auf und waren bei der korrekten Zielidentifizierung stärker als bei fehlerhaften Sakkaden zu einem Distraktor in RF, was darauf hindeutet, dass es sich bei dieser Modulation nicht um eine bloße präsakkadische Verstärkung handelt. Ein zweites Modulationsmuster wurde beobachtet, wenn es sich bei RF-Stimuli um Nichtziele handelte, die ein Merkmal mit dem Ziel teilten. Der letztgenannte Effekt wurde in frühen Phasen der Suche beobachtet und steht im Einklang mit einem globalen merkmalsspezifischen Mechanismus. Dieser Effekt endete oft vor der Zielidentifizierung, was darauf hindeutet, dass er mit der räumlichen Aufmerksamkeit interagiert. Diese Modulation zeigte sich nicht nur bei Bewegungen, sondern auch bei Farbhinweisen, obwohl MT-Neuronen bekanntermaßen unempfindlich gegenüber Farben sind. Solche hinweisinvarianten Aufmerksamkeitseffekte können zu einem Merkmalsbindungsmechanismus beitragen, der über visuelle Dimensionen hinweg wirkt.

Huang, X., Albright, TD, Stoner, GR Reizabhängigkeit und Mechanismen der Surround-Modulation im kortikalen Bereich MT. (2008) Journal of Neuroscience. 28(51):13889-13906. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1946-08.2008

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Die wahrnehmungsbezogene Interpretation eines bestimmten visuellen Merkmals hängt vom umgebenden Kontext ab. Um die neuronalen Mechanismen zu erforschen, die solchen kontextuellen Interaktionen im Bewegungsbereich zugrunde liegen, untersuchten wir die Reaktionen von Neuronen im mittleren Temporalbereich (MT) von Makakenaffen, während sie eine Vielzahl von Zentrum-Umfeld-Reizen präsentierten, die sowohl das klassische rezeptive Gesichtsfeld (CRF) als auch das klassische rezeptive Gesichtsfeld (CRF) stimulierten. und das Empfangsfeld umgeben. In psychophysischen Experimenten am Menschen variierte die Wahrnehmungswirkung des Umgebungsreizes auf den zentralen Reiz von Bewegungserfassung („Integration“) bis hin zu Bewegungskontrast („Segmentierung“). In unseren neurophysiologischen Experimenten reichte die Richtungsabstimmung der Surround-Modulation mit diesen Reizen von antagonistisch (im Einklang mit dem Bewegungskontrast) bis integrativ (im Einklang mit der Bewegungserfassung) und stimmte unter einigen, aber nicht allen Bedingungen qualitativ mit der Wahrnehmung überein. Am auffälligsten war, dass bei einem Reiz, der einen Wahrnehmungsbewegungskontrast hervorrief, die Surround-Modulation integrativ war, wenn der CRF-Stimulus aufgrund des Aperturproblems mehrdeutig war. Darüber hinaus stellten wir fest, dass die Surround-Modulation mit der Größe der Reaktion zusammenhängt: Reize, die die größten Reaktionen hervorriefen, führten zu dem stärksten Antagonismus, und diejenigen, die die kleinsten Reaktionen hervorriefen, führten zu der stärksten Integration. Wir haben ein neuronales Netzwerkmodell entwickelt, das diesen Befund sowie einen früheren Befund berücksichtigt, dass die Umgebungsunterdrückung im Bereich MT kontrastabhängig ist. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Änderungen in der MT-Surround-Modulation auf Verschiebungen im Gleichgewicht zwischen gerichteter Anregung und Hemmung zurückzuführen sind, die durch Änderungen in der Eingangsstärke vermittelt werden. Wir spekulieren, dass die Eingabestärke wiederum mit der Mehrdeutigkeit der im CRF vorhandenen Bewegung zusammenhängt.

Schlack, A., Krekelberg, B., Albright, TD Geschwindigkeitswahrnehmung beim Beschleunigen und Abbremsen. (2008) Zeitschrift für Vision. 8(8):9.1-11. DOI: 10.1167/8.8.9

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Schlack, A., Krekelberg, B., Albright, TD Die jüngste Geschichte der Reizgeschwindigkeiten beeinflusst die Geschwindigkeitsabstimmung von Neuronen im Bereich MT. (2007) Journal of Neuroscience. 27(41):11009-11018. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3165-07.2007

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Die visuelle Bewegungsverarbeitung spielt eine Schlüsselrolle bei der erfolgreichen Interaktion von Primaten mit ihrer dynamischen Umgebung. Obwohl in natürlichen Umgebungen die Geschwindigkeit visueller Reize kontinuierlich variiert, wurde die Geschwindigkeitsabstimmung von Neuronen im prototypischen Bewegungsbereich MT traditionell mit Reizen bewertet, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegten. Wir haben untersucht, ob sich die Darstellung der Geschwindigkeit in einem kontinuierlich variierenden Reizkontext von der Darstellung konstanter Geschwindigkeiten unterscheidet. Wir zeichneten einzelne MT-Neuronen fixierender Makaken auf, während sich Reize entweder mit konstanter Geschwindigkeit oder in linear beschleunigender oder verlangsamender Weise bewegten. Wir fanden eine deutliche Geschwindigkeitsanpassung, selbst wenn der Reiz aus visueller Bewegung mit allmählichen Geschwindigkeitsänderungen bestand. Es gab jedoch wichtige Unterschiede bei der Geschwindigkeitsabstimmung, gemessen mit konstanten Reizen: Der Reizkontext beeinflusste die neuronale bevorzugte Geschwindigkeit sowie die damit verbundene Abstimmungsbreite der Geschwindigkeitsabstimmungskurven. Diese beschleunigungsabhängigen Reaktionsänderungen führen zu einer genauen Darstellung der Beschleunigung dieser Reize in den MT-Zellen. Um die mechanistische Grundlage dieses Signals aufzuklären, haben wir ein stochastisches Feuerratenmodell basierend auf den Reaktionsprofilen mit konstanter Geschwindigkeit erstellt. Dieses Modell berücksichtigte die Geschwindigkeitsanpassung und Reaktionsanpassungsdynamik jeder Zelle und sagte die Reaktion auf konstante Geschwindigkeiten sowie beschleunigende und verlangsamende Reize genau voraus. Da die Reaktion der Modellneuronen keine explizite Beschleunigungsabhängigkeit aufwies, schließen wir, dass die geschwindigkeitsabhängige Anpassung einen starken Einfluss des zeitlichen Kontexts auf die MT-Reaktion erzeugt und dadurch zur Darstellung von Beschleunigungssignalen führt.

Horwitz, GD, Chichilnisky, EJ, Albright, TD Kegeleingaben in einfache und komplexe Zellen in V1 des wachen Makaken. (2007) Journal für Neurophysiologie. 97(4):3070-3081. DOI: 10.1152/jn.00965.2006

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Schlack, A., Albright, TD Erinnern an visuelle Bewegung: neuronale Korrelate von assoziativer Plastizität und Bewegungserinnerung im kortikalen Bereich MT. (2007) Neuron. 53(6):881-890. DOI: 10.1016/j.neuron.2007.02.028

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Huang, X., Albright, TD, Stoner, GR Adaptive Surround-Modulation im kortikalen Bereich MT. (2007) Neuron. 53(5):761-770. DOI: 10.1016/j.neuron.2007.01.032

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Krekelberg, B., van Wezel, RJ, Albright, TD Wechselwirkungen zwischen Geschwindigkeit und Kontrastabstimmung im mittleren Temporalbereich: Auswirkungen auf den neuronalen Code für Geschwindigkeit. (2006) Journal of Neuroscience. 26(35):8988-8998. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1983-06.2006

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Tan, EM, Yamaguchi, Y., Horwitz, GD, Gosgnach, S., Lein, ES, Goulding, M., Albright, TD, Callaway, EM Selektive und schnell reversible Inaktivierung von Säugetierneuronen in vivo mithilfe des Drosophila-Allatostatinrezeptors. (2006) Neuron. 51(2):157-70. DOI: 10.1016/j.neuron.2006.06.018

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Krekelberg, B., van Wezel, RJ, Albright, TD Die Anpassung bei Makaken-MT verringert die wahrgenommene Geschwindigkeit und verbessert die Geschwindigkeitsunterscheidung. (2006) Journal für Neurophysiologie. 95(1):255-270. DOI: 10.1152/jn.00750.2005

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Messinger, A., Squire, LR, Zola, SM, Albright, TD Neuronale Wissenskorrelate: Stabile Darstellung von Reizassoziationen über Variationen in der Verhaltensleistung hinweg. (2005) Neuron. 48(2):359-371. DOI: 10.1016/j.neuron.2005.08.035

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van der Smagt, MJ, Wehrhahn, C., Albright, TD Kontextuelle Maskierung orientierter Linien: Wechselwirkungen zwischen Oberflächensegmentierungshinweisen. (2005) Journal für Neurophysiologie. 94(1):576-589. DOI: 10.1152/jn.00366.2004

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Die Fähigkeit menschlicher Beobachter, ein einzelnes Merkmal eines visuellen Bildes zu erkennen und zu unterscheiden, verschlechtert sich deutlich, wenn das Zielmerkmal von anderen ähnlichen Merkmalen umgeben ist. Diese Wahrnehmungsmaskierung spiegelt sich in den unterdrückenden Wirkungen der Umgebungsstimulation auf die Reaktionen von Neuronen im primären visuellen Kortex (Bereich V1) wider. Sowohl wahrnehmungsbezogene als auch neuronale Maskierungseffekte werden jedoch teilweise gemildert, wenn das angestrebte Bildmerkmal von umgebenden Merkmalen entlang einer bestimmten Dimension, beispielsweise der Konturorientierung, unterschieden wird. Maskierungsrelief dürfte bei der wahrnehmungsbezogenen Segmentierung komplexer Bilder eine wichtige Rolle spielen. Da sich unterschiedliche Oberflächen in der Regel entlang mehrerer Merkmalsdimensionen unterscheiden, haben wir die Möglichkeit getestet, dass diese Unterschiede die Segmentierung auf unveränderliche Weise beeinflussen können. Wie erwartet stellten wir fest, dass das Vorhandensein von umgebenden Merkmalen zu einer Wahrnehmungsmaskierung und einer Unterdrückung der neuronalen Reaktion im Bereich V1 führte, dass jedoch entweder Orientierungs- oder Kontrastpolaritätsunterschiede zwischen dem Ziel und den umgebenden Merkmalen ausreichten, um diese Effekte teilweise zu lindern. Gleichzeitige Unterschiede in beiden Dimensionen brachten jedoch keine größere Erleichterung bei der Maskierung als jeder Unterschied allein. Obwohl die gemittelten neuronalen Effekte von Orientierungspolaritätshinweisen somit unveränderlich waren, war der zeitliche Verlauf, über den diese Effekte nach jedem Auftreten des Reizes auftraten, für die beiden Hinweise unterschiedlich. Diese Ergebnisse vertiefen unser Verständnis der Funktionen nichtklassischer rezeptiver Felder und unterstützen eine Schlüsselrolle von V1-Neuronen bei der Oberflächensegmentierung.

Horwitz, GD, Albright, TD Mangel an chromatischen linearen Bewegungsdetektoren bei Makaken V1. (2005) Zeitschrift für Vision. 5(6):525-533. DOI: 10.1167/5.6.4

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Krekelberg, B., Albright, TD Bewegungsmechanismen im Makaken-MT. (2005) Journal für Neurophysiologie. 93(5):2908-2921. DOI: 10.1152/jn.00473.2004

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Der mittlere Schläfenbereich (MT) von Makaken reagiert äußerst empfindlich auf visuelle Bewegungen und es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass die neuronale Aktivität im MT eng mit der Wahrnehmung von Bewegung korreliert. Den Mechanismen, durch die MT-Neuronen ihre Richtungsselektivität erreichen, wurde jedoch deutlich weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Wir untersuchten das Bewegungsenergiemodell als Beschreibung der Bewegungsmechanismen im Makaken-MT. Wir haben zunächst eine der Vorhersagen des Bewegungs-Energie-Modells bestätigt; Makaken nehmen – genau wie Menschen – eine umgekehrte Bewegungsrichtung wahr, wenn ein Reiz bei jeder Verschiebung den Kontrast umkehrt (Reverse-Phi). Diese Umkehr der wahrgenommenen Richtung korrelierte eindeutig mit den neuronalen Reaktionen der MT-Zellen, die die Verhaltensentscheidungen des Affen vorhersagten. Zweitens haben wir untersucht, wie mehrere Bewegungsenergiekomponenten kombiniert werden. Psychophysikalische Daten wurden verwendet, um zu argumentieren, dass Bewegungsenergiekomponenten, die entgegengesetzte Richtungen darstellen, voneinander subtrahiert werden. Unsere Daten zeigen jedoch, dass die Wechselwirkungen zwischen Bewegungs-Energie-Komponenten komplexer sind. Insbesondere haben wir herausgefunden, dass der Einfluss einer bestimmten Komponente auf die Reaktion auf einen Reiz, der aus mehreren Komponenten besteht, von anderen Faktoren als der Reaktion auf diese Komponente allein abhängt. Dies deutet darauf hin, dass es nichtlineare Wechselwirkungen unterhalb der Schwelle zwischen mehreren Bewegungsenergiekomponenten gibt; Diese könnten innerhalb von MT oder in früheren Phasen des Bewegungsnetzwerks wie V1 stattfinden. Wir schlagen ein Modell vor, das die Komplexität dieser Komponenteninteraktionen durch eine konkurrierende Interaktion zwischen den Komponenten erfasst. Dies liefert eine bessere Beschreibung der MT-Reaktionen als die subtraktive Bewegungsopponenz, die im Bewegungs-Energie-Modell vorgesehen ist, selbst wenn letzteres mit einem Verstärkungskontrollmechanismus kombiniert wird. Die konkurrierende Interaktion erweitert den dynamischen Bereich der Zellen und ermöglicht es ihnen, Informationen über subtilere Änderungen in Bewegungsmustern bereitzustellen, einschließlich Änderungen, die nicht rein richtungsabhängig sind.

Lein, ES, Callaway, EM, Albright, TD, Gage, FH Neudefinition der Grenzen des CA2-Unterfelds des Hippocampus in der Maus mithilfe von Genexpression und dreidimensionaler Rekonstruktion. (2005) Journal für vergleichende Neurologie. 485(1):1-10. DOI: 10.1002/cne.20426

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Horwitz, GD, Chichilnisky, EJ, Albright, TD Blau-gelbe Signale werden durch den räumlich-zeitlichen Luminanzkontrast bei Makaken V1 verstärkt. (2005) Journal für Neurophysiologie. 93(4):2263-2278. DOI: 10.1152/jn.00743.2004

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Hegdé, J., Albright, TD, Stoner, GR Bewegung zweiter Ordnung übermittelt Informationen der Tiefenordnung. (2004) Zeitschrift für Vision. 4(10):838-842. DOI: 10.1167/4.10.1

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Schwartz, O., Movellan, JR, Wachtler, T., Albright, TD, Sejnowski, TJ Spike-Count-Verteilungen, Faktorisierbarkeit und Kontexteffekte im Bereich V1. (2004) Neurocomputing. 58-60:893-900. DOI: 10.1016/j.neucom.2004.01.143

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Horwitz, GD, Albright, TD Fixationssakkaden mit kurzer Latenz, die durch Luminanzerhöhungen induziert werden. (2003) Journal für Neurophysiologie. 90(2):1333-1339. DOI: 10.1152/jn.00146.2003

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Diogo, AC, Soares, JG, Koulakov, A., Albright, TD, Gattass, R. Elektrophysiologische Bildgebung der funktionellen Architektur im kortikalen mittleren temporalen visuellen Bereich von Cebus apella-Affen. (2003) Journal of Neuroscience. 23 (9): 3881-3898.

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Wachtler, T., Sejnowski, TJ, Albright, TD Darstellung von Farbreizen im primären visuellen Kortex wacher Makaken. (2003) Neuron. 37 (4): 681-691.

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Movshon, JA, Albright, TD, Stoner, GR, Majaj, NJ, Smith, MA Kortikale Reaktionen auf visuelle Bewegungen bei aufmerksamen und anästhesierten Affen. (2003) Nature Neurologie. 6(1):3; Antwort des Autors 3-4. DOI: 10.1038/nn0103-3a

Diogo, AC, Soares, JG, Albright, TD, Gattass, R. Zweidimensionale Karte der Richtungsselektivität im kortikalen visuellen Bereich MT von Cebus-Affen. (2002) Ein. Akad. BHs. Cienc. 74 (3): 463-476.

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Albright, TD, Stoner, GR Kontextuelle Einflüsse auf die visuelle Verarbeitung. (2002) Jahresrückblick der Neurowissenschaften. 25:339-379. DOI: 10.1146/annurev.neuro.25.112701.142900

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Thiele, A., Dobkins, KR, Albright, TD Neuronale Korrelate der chromatischen Bewegungswahrnehmung. (2001) Neuron. 32 (2): 351-358.

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Messinger, A., Squire, LR, Zola, SM, Albright, TD Während des Lernens entwickeln sich im Temporallappen neuronale Darstellungen von Reizassoziationen. (2001) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 98(21):12239-12244. DOI: 10.1073/pnas.211431098

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Wachtler, T., Albright, TD, Sejnowski, TJ Nichtlokale Wechselwirkungen bei der Farbwahrnehmung: nichtlineare Verarbeitung chromatischer Signale von entfernten Induktoren. (2001) Sehforschung. 41 (12): 1535-1546.

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Albright, TD, Jessell, TM, Kandell, ER, Posner, MI Fortschritte in den Neurowissenschaften im Jahrhundert nach Cajal (und die Geheimnisse, die noch übrig sind). (2001) Ann. NY Acad. Sci. 929: 11-40.

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Albright, TD, Kandel, ER, Posner, MI Kognitive Neurowissenschaft. (2000) Aktuelle Meinung in Neurobiologie. 10 (5): 612-624.

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Duncan, RO, Albright, TD, Stoner, GR Okklusion und Interpretation visueller Bewegung: Wahrnehmungs- und neuronale Auswirkungen des Kontexts. (2000) Journal of Neuroscience. 20 (15): 5885-5897.

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Thiele, A., Dobkins, KR, Albright, TD Neuronale Korrelate der Kontrasterkennung an der Schwelle. (2000) Neuron. 26 (3): 715-724.

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Dobkins, KR, Thiele, A., Albright, TD Vergleich der Rot-Grün-Äquiluminanzpunkte bei Menschen und Makaken: Hinweise auf unterschiedliche L:M-Zapfenverhältnisse zwischen den Arten. (2000) J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 17 (3): 545-556.

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Die menschliche spektrale Leuchtkraftfunktion (V(Lambda)) kann als lineare Summe von Signalen von langwellenselektiven (L) und mittelwellenlängenselektiven (M) Zapfen modelliert werden, wobei L-Zapfen ungefähr mit einem Faktor gewichtet werden 2. Es wird angenommen, dass dieser Faktor von etwa 2 ein ungefähres Verhältnis von L:M-Zapfen in der menschlichen Netzhaut von 2:1 widerspiegelt, was durch Studien gestützt wurde, die eine direktere Zählung verschiedener Zapfentypen in der Netzhaut ermöglichen. Im Gegensatz zum Menschen deuten mehrere auf der Netzhaut basierende Beweise bei Makaken darauf hin, dass das L:M-Verhältnis näher bei 1:1 liegt. Um die Folgen von Unterschieden in den L:M-Zapfenverhältnissen zwischen Menschen und Makaken zu untersuchen, wurden psychophysisch bei Menschen (n = 11) ermittelte Rot-Grün-Äquiluminanzübereinstimmungen mit denen verglichen, die elektrophysiologisch von einzelnen Neuronen im extrastriären mittleren temporalen visuellen Bereich von Makaken erhalten wurden ( M. mulatta, n = 5). Neuronen im mittleren temporalen visuellen Bereich wurden mit sinusförmigen rot-grünen beweglichen Gittern über einen Bereich von Luminanzkontrasten getestet, wobei die Äquiluminanz als der Rot-Grün-Kontrast definiert wurde, der ein Reaktionsminimum ergab. Menschliche Probanden wurden unter analogen Bedingungen mit einer minimal unterschiedlichen Bewegungstechnik getestet, um ein psychophysisches Gleichgewicht festzustellen. Obwohl festgestellt wurde, dass die Rot-Grün-Äquiluminanzpunkte sowohl bei Menschen als auch bei Makaken von Individuum zu Individuum variieren, unterschieden sich die Mittelwerte zwischen den Arten deutlich; Im Vergleich zu Menschen zeigten Makaken-Äquiluminanzpunkte eine relativ größere Empfindlichkeit gegenüber Grün. Mithilfe eines einfachen Modells, das auf der Gleichsetzung der gewichteten Summe der L- und M-Zapfensignale basiert, wurde festgestellt, dass die beobachteten Rot-Grün-Äquiluminanzpunkte mit L:M-Zapfenverhältnissen von etwa 2:1 beim Menschen und 1:1 bei Makaken übereinstimmen . Diese Daten stützen somit auf der Netzhaut basierende Schätzungen der L:M-Zapfenverhältnisse und zeigen weiter, dass die im Zapfenmosaik enthaltenen Informationen funktionelle Konsequenzen für die Rot-Grün-Spektralempfindlichkeit haben, die wahrnehmungsmäßig und im dorsalen Strom des visuellen Kortex sichtbar wird.

Albright, TD, Jessell, TM, Kandel, ER, Posner, MI Neurowissenschaft: ein Jahrhundert des Fortschritts und die verbleibenden Geheimnisse. (2000) Neuron. 25 Ergänzung:S1-55.

Albright, TD, Jessell, TM, Kandel, ER, Posner, MI Neurowissenschaft: ein Jahrhundert des Fortschritts und die verbleibenden Geheimnisse. (2000) Zelle 100 Ergänzungen:51-55.

Croner, LJ, Albright, TD Das große Ganze sehen: Integration von Bildhinweisen in das visuelle System von Primaten. (1999) Neuron. 24 (4): 777-789.

Thiele, A., Dobkins, KR, Albright, TD Der Beitrag der Farbe zur Bewegungsverarbeitung im mittleren Schläfenbereich von Makaken. (1999) Journal of Neuroscience. 19 (15): 6571-6587.

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Die chromatischen Eigenschaften eines Bildes liefern starke Hinweise auf Objektgrenzen und bergen somit das Potenzial, die Erkennung von Objektbewegungen zu erleichtern. Inwieweit kortikale Bewegungsmelder chromatische Informationen nutzen, bleibt jedoch umstritten. Um dieses Problem weiter zu lösen, haben wir die Stärke des chromatischen Inputs an richtungsselektive Neuronen im mittleren Temporalbereich (MT) der Großhirnrinde von Makaken mithilfe eines Paradigmas des äquivalenten Luminanzkontrasts (EqLC) quantifiziert. Dieses Paradigma, bei dem zwei Sinusgitter, eines heterochromatisch und das andere achromatisch, übereinandergelegt und in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, ermöglicht die Quantifizierung und Darstellung der Empfindlichkeit von Bewegungsmeldern gegenüber heterochromatischen Reizen im Verhältnis zum Empfindlichkeitsmaßstab für einen durch die Leuchtdichte definierten Reiz . Die Ergebnisse dieser Experimente zeigen, dass der chromatische Kontrast in einem sich bewegenden rot-grünen heterochromatischen Gitter die Richtungsreaktionen in MT stark beeinflusst, wenn der Luminanzkontrast in demselben Gitter relativ niedrig ist; Für solche Reize beträgt EqLC mindestens 5 %. Wenn dem heterochromatischen Gitter jedoch ein Luminanzkontrast hinzugefügt wird, nimmt EqLC stark ab und wird negativ (-4 %), wenn der Luminanzkontrast ausreichend hoch ist (>17–23 %). Daher scheinen die chromatischen Eigenschaften eines Objekts der Bewegungsverarbeitung durch MT-Neuronen kaum oder gar keinen Nutzen zu bringen, wenn gleichzeitig ein ausreichender Luminanzkontrast vorhanden ist. Diese Daten stützen ein einfaches Modell, bei dem die chromatische Bewegungsverarbeitung in MT fast ausschließlich durch magnozelluläre Eingaben bestimmt wird. Darüber hinaus legt ein Vergleich neuronaler und psychophysischer Daten nahe, dass MT möglicherweise nicht der einzige Faktor für die Wahrnehmungserfahrung ist, die durch die Bewegung heterochromatischer Muster hervorgerufen wird, oder dass nur eine Teilmenge der MT-Neuronen diese Funktion erfüllen.

Albright, TD Mehr als eine Möglichkeit, die Bewegung zu sehen? (1999) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 96 (14): 7611-7613.

Buracas, GT, Albright, TD Erfassung sensorischer Repräsentationen im Gehirn. (1999) Trends in den Neurowissenschaften. 22 (7): 303-309.

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Buracas, GT, Albright, TD Verdeckte visuelle Suche: ein Vergleich der Leistung von Menschen und Makaken (Macaca mulatta). (1999) Verhaltensneurowissenschaft. 113 (3): 451-464.

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Croner, LJ, Albright, TD Die Segmentierung nach Farbe beeinflusst die Reaktionen bewegungsempfindlicher Neuronen im kortikalen mittleren temporalen visuellen Bereich. (1999) Journal of Neuroscience. 19 (10): 3935-3951.

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Wir haben zuvor gezeigt, dass menschliche Probanden die Richtung eines Bewegungssignals in dynamischem Rauschen besser unterscheiden können, wenn das Signal anhand der Farbe vom Rauschen unterschieden (segmentiert) wird. Dieser Befund deutet auf einen bisher unerforschten Weg der Interaktion zwischen Bewegungs- und Farbwegen im visuellen System von Primaten hin. Um zu untersuchen, ob die chromatische Segmentierung einen ähnlichen Einfluss auf kortikale Neuronen ausübt, die zur Unterscheidung der Bewegungsrichtung beitragen, haben wir nun die Unterscheidungsfähigkeit einzelner MT-Neuronen und psychophysischer Beobachter verglichen, die Bewegungssignale mit und ohne chromatische Segmentierung betrachten. Alle Daten wurden von Rhesusaffen erhalten, die darauf trainiert waren, die Bewegungsrichtung dynamischer Reize zu unterscheiden, die unterschiedliche Anteile kohärent bewegter (Signal) und zufällig bewegter (Rauschen) Punkte enthielten. Wir haben psychophysische und neurophysiologische Daten bei denselben Tieren, bei denselben Versuchen und unter Verwendung derselben visuellen Darstellung erhalten. Die chromatische Segmentierung des Signals aus dem Rauschen steigerte sowohl die neuronale als auch die psychophysische Sensibilität gegenüber dem Bewegungssignal, hatte jedoch einen geringeren Einfluss auf die neuronale als auf die psychophysische Sensibilität. Daher hing das Verhältnis neuronaler zu psychophysischer Schwellenwerte, ein Maß für die Beziehung zwischen neuronaler und psychophysischer Leistung, von der chromatischen Segmentierung ab. Die erhöhte neuronale Empfindlichkeit gegenüber chromatisch segmentierten Anzeigen resultierte aus größeren und weniger verrauschten Reaktionen auf Bewegungen in den bevorzugten Richtungen der Neuronen, was darauf hindeutet, dass spezielle Mechanismen die Reaktionen im Bewegungspfad beeinflussen, wenn Farbsegmente Bewegungssignale in visuellen Szenen signalisieren. Diese Erkenntnisse veranlassen uns, mögliche Mechanismen zur Bündelung von MT-Reaktionen und die Rolle von MT bei der Bewegungswahrnehmung neu zu bewerten.

Buracas, GT, Zador, AM, DeWeese, MR, Albright, TD Effiziente Unterscheidung zeitlicher Muster durch bewegungsempfindliche Neuronen im visuellen Kortex von Primaten. (1998) Neuron. 20 (5): 959-969.

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Stoner, GR, Albright, TD Der Luminanzkontrast beeinflusst die Bewegungskohärenz in Karomustern, indem er als Hinweis auf die Tiefe von der Okklusion fungiert. (1998) Sehforschung. 38 (3): 387-401.

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Dobkins, KR, Stoner, GR, Albright, TD Wahrnehmungs-, okulomotorische und neuronale Reaktionen auf sich bewegende Farbkaros. (1998) Wahrnehmung. 27(6):681-709. DOI: 10.1068/p270681

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Es ist bekannt, dass sich bewegende Plaids, die aus zwei achromatischen Gittern mit identischem Luminanzkontrast bestehen, eine Wahrnehmung einer kohärenten Musterbewegung ergeben, ebenso wie Plaids, die aus zwei identischen chromatischen Gittern (z. B. isoluminantes Rot/Grün) aufgebaut sind. Um die interaktiven Einflüsse des Farb- und Leuchtdichtekontrasts auf die Integration visueller Bewegungssignale zu untersuchen, konstruierten wir Plaids mit Gittern, die beide Kontrastformen aufwiesen. Wir verwendeten Plaids aus zwei Grundtypen, die sich hinsichtlich der Phasenbeziehung zwischen chromatischen und Luminanzmodulationen unterschieden (nach Kooi et al, 1992 Perception 21 583-598). Ein Plaidtyp („symmetrisch“) wurde aus Komponentengittern hergestellt, die identische Farb-/Luminanzphasenbeziehungen aufwiesen (z. B. waren beide Komponenten rot-hell/grün-dunkel-moduliert). Der zweite Plaidtyp („asymmetrisch“) wurde aus Komponenten hergestellt, die komplementäre Phasenbeziehungen aufwiesen (dh ein Rot-Hell/Grün-Dunkel-Gitter und ein Grün-Hell/Rot-Dunkel-Gitter). Menschliche Probanden berichteten, dass die Bewegung symmetrischer Plaids wahrnehmungsmäßig kohärent sei, während die Komponenten asymmetrischer Plaids nicht kohärent seien. Wir haben auch Augenbewegungen aufgezeichnet, die durch beide Arten von Plaids hervorgerufen wurden, um festzustellen, ob sie von diesen Bildhinweisen für die Bewegungskohärenz gleichermaßen beeinflusst werden. Die Ergebnisse zeigen, dass unter vielen Bedingungen Augenbewegungen, die durch wahrnehmungsmäßig kohärente und nichtkohärente Karos hervorgerufen werden, voneinander unterscheidbar sind. Um die neuronalen Grundlagen dieser Wahrnehmungs- und Augenmotorikphänomene aufzudecken, haben wir auch die Reaktionen von Neuronen im mittleren temporalen visuellen Bereich (Bereich MT) des visuellen Kortex von Makaken aufgezeichnet. Hier fanden wir heraus, dass einzelne Neuronen eine unterschiedliche Abstimmung auf symmetrische und asymmetrische Plaids zeigten. Diese neurophysiologischen Ergebnisse zeigen, dass der neuronale Mechanismus für Bewegungskohärenz empfindlich auf die Phasenbeziehung zwischen Farb- und Luminanzkontrast reagiert, ein Befund, der Auswirkungen auf die Interaktionen zwischen „Farb“- und „Bewegungs“-Verarbeitungsströmen im visuellen System von Primaten hat.

Nahm, FK, Perret, A., Amaral, DG, Albright, TD Wie schauen Affen in Gesichter? (1997) Zeitschrift für Kognitive Neurowissenschaften. 9(5):611-623. DOI: 10.1162/jocn.1997.9.5.611

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Gesichtsdarstellungen sind eine wichtige Form der sozialen Kommunikation bei nichtmenschlichen Primaten. Hinweise auf die von Gesichtern übermittelten Informationen sind die zeitlichen und räumlichen Eigenschaften der Augenmuster bei der Betrachtung von Gesichtsbildern. Die vorliegende Studie vergleicht die Betrachtungsmuster von vier Rhesusaffen (Macaca mulatta) mit einer Reihe von 1- und 3-sekündigen Videosegmenten artverwandter Gesichtsdarstellungen, zu denen Drohung mit offenem Mund, Schmatzen, Gähnen, Angstgrimasse und Neutralität gehörten Profil. Es wurden sowohl statische als auch dynamische Videobilder verwendet. Es wurden auch statische menschliche Gesichter gezeigt, die Drohungen mit offenem Mund, Lächeln und neutrale Gesten zeigten. Die Augenposition wurde mit einer chirurgisch implantierten Augenspule aufgezeichnet. Die relative Wahrnehmungshervorhebung der Augen, des Mittelgesichts und des Mundes bei verschiedenen Ausdrucksgesten wurde durch die Analyse der Anzahl der mit jedem Merkmal verbundenen Augenbewegungen bei statischen und dynamischen Präsentationen bestimmt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Bewegung die Betrachtungsmuster für ausdrucksstarke Gesichtsdarstellungen nicht wesentlich beeinflusst, und wenn Affen die Wahl haben, verbringen sie relativ viel Zeit damit, das Gesicht zu inspizieren, insbesondere die Augen, im Gegensatz zu den Bereichen um das Gesicht herum. Die ausdrucksstarke Art der Gesichtsdarstellung wirkte sich auch auf die Betrachtungsmuster aus, da bedrohliche und angstbezogene Darstellungen ein Sehmuster hervorriefen, das sich von dem unterschied, das bei der Darstellung unterwürfiger Gesichtsdarstellungen aufgezeichnet wurde. Aus diesen Ergebnissen schließen wir, dass (1) die Konstellation der physiognomischen Merkmale und ihre Konfiguration die wichtigste Determinante für die visuellen Inspektionsmuster von Gesichtern ist, nicht jedoch die Gesichtsbewegung, (2) die Augen im Allgemeinen das hervorstechendste Gesichtsmerkmal sind und ( 3) Die agonistische oder assoziative Dimension einer ausdrucksstarken Gesichtsdarstellung kann anhand von Betrachtungsmustern abgegrenzt werden.

Chaudhuri, A., Albright, TD Neuronale Reaktionen auf durch Luminanz vs. zeitliche Textur definierte Kanten im Makakengebiet V1. (1997) Visuelle Neurowissenschaften. 14 (5): 949-962.

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Wir untersuchten die Reaktionsfähigkeit, Orientierungsselektivität und Richtungsselektivität einer Stichprobe von Neuronen im kortikalen Bereich V1 des Makaken mithilfe visueller Reize, die aus driftenden Konturen bestehen, die durch jeweils zwei sehr unterschiedliche figurale Hinweise definiert sind: Luminanzkontrast und zeitliche Textur. Es wurden Vergleiche der durch die verschiedenen Hinweise hervorgerufenen Ausrichtung und Richtungsabstimmung durchgeführt, um die Hypothese zu testen, dass die neuronalen Darstellungen dieser Parameter Form-Hinweis-invariant sind. Die Mehrzahl der untersuchten Zellen reagierte auf beide Reiztypen, obwohl die Reaktionen auf temporale Texturreize im Allgemeinen schwächer waren als diejenigen, die durch durch Luminanz definierte Reize hervorgerufen wurden. Von den Einheiten, die beim Test mit den durch die Luminanz definierten Reizen eine Orientierungsselektivität zeigten, waren mehr als die Hälfte auch für die Orientierung der temporalen Texturreize selektiv. Es gab eine enge Übereinstimmung zwischen den bevorzugten Ausrichtungen und Abstimmungsbandbreiten, die bei den beiden Reiztypen festgestellt wurden. Von den Einheiten, die beim Test mit den durch die Luminanz definierten Reizen eine Richtungsselektivität zeigten, waren etwa zwei Drittel auch für die Richtung der temporalen Texturreize selektiv. Es gab eine enge Übereinstimmung zwischen den bevorzugten Richtungen, die bei den beiden Reiztypen festgestellt wurden, obwohl bidirektionale Reaktionen etwas häufiger auftraten, wenn zeitliche Texturreize verwendet wurden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass viele V1-Neuronen die Ausrichtung und Bewegungsrichtung von Netzhautbildmerkmalen auf eine Weise kodieren, die weitgehend unabhängig davon ist, ob das Merkmal durch Luminanz oder zeitlichen Texturkontrast definiert wird. Diese Neuronen können zu Wahrnehmungsphänomenen beitragen, bei denen die Identität figuraler Hinweise außer Acht gelassen wird.

Croner, LJ, Albright, TD Die Bildsegmentierung verbessert die Bewegungsunterscheidung im visuellen Rauschen. (1997) Sehforschung. 37 (11): 1415-1427.

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Das visuelle System von Primaten verwendet Formmerkmale wie Farbton, Kontrastpolarität, Leuchtdichte und Textur, um komplexe Netzhautbilder in die konstituierenden Objekte der visuellen Szene zu segmentieren. Wir haben untersucht, ob die Segmentierung dynamischer Bilder auf der Grundlage von Farbton, Polarität des Luminanzkontrasts oder Amplitude des Luminanzkontrasts die Unterscheidung der Bewegungsrichtung unterstützt. Menschliche Probanden sahen dynamische Darstellungen zufällig positionierter Punkte, bei denen sich ein variabler Anteil der Punkte mit der gleichen Geschwindigkeit in die gleiche Richtung bewegte („Signal“-Punkte), während die übrigen Punkte zufällig verschoben wurden („Rauschen“-Punkte). In Übereinstimmung mit früheren Berichten beobachteten wir einen zuverlässigen Zusammenhang zwischen der Stärke des Bewegungssignals und der Fähigkeit der Probanden, die Bewegungsrichtung zu unterscheiden, was die Messung von Schwellenwerten für die Richtungsunterscheidung ermöglichte. Wenn Signalpunkte eine andere Luminanzkontrastamplitude aufwiesen als Rauschpunkte, stand die Richtungsunterscheidungsleistung in direktem Zusammenhang mit dem relativen Kontrast der Signalpunkte. Dies zeigt, wie wichtig es ist, die wahrgenommene Kontrastamplitude von Signal- und Rauschtokens abzugleichen, wenn die Auswirkungen der Segmentierung durch andere getestet werden Hinweise. Bei Anpassung des Michelson-Luminanzkontrasts verbesserte die Unterscheidung von Signal- und Rauschpunkten anhand des Farbtons oder der Polarität des Luminanzkontrasts die Richtungsunterscheidung erheblich und senkte die Schwellenwerte um einen durchschnittlichen Faktor fünf. Diese Ergebnisse zeigen einen starken Einfluss von Formhinweisen auf die Bewegungsverarbeitung im menschlichen visuellen System und legen nahe, dass die Segmentierung auf der Grundlage von Formhinweisen vor der Bewegungsverarbeitung erfolgt.

Albright, TD Eine hervorragende Leichtigkeit. (1996) Science. 273 (5278): 1055-1056.

Stoner, GR, Albright, TD Die Interpretation visueller Bewegung: Beweise für Oberflächensegmentierungsmechanismen. (1996) Sehforschung. 36 (9): 1291-1310.

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Die unabhängigen Bewegungen von Objekten in einer visuellen Szene manifestieren sich häufig als überlappende Netzhautbewegungen. Eine Folge dieser Überlappung ist die Entstehung von falschen Netzhautbildmerkmalen – wie Ecken und abgeschlossenen Konturen –, die keinen direkten Bezug zu den Bewegungen der Objekte haben, die sie hervorrufen. Um Objektbewegungen zu rekonstruieren, müssen diese entstehenden Merkmale von den Netzhautbewegungen realer Objektmerkmale unterschieden werden. Dieser Prozess kann mithilfe visueller Reize untersucht werden, die als Karomuster bekannt sind und einen Laborarchetyp für die allgegenwärtige reale Situation zweier Oberflächen mit überlappenden Netzhautprojektionen liefern. Durch die Anpassung der Luminanzverhältnisse in einem Karomuster ist es möglich, die Wahrnehmungsinterpretation von Bildmerkmalen zu beeinflussen, sodass diese entweder als auftretende Folge der Verdeckung oder als tatsächliche Variationen des Oberflächenreflexionsvermögens wahrgenommen werden. Im ersteren Fall wird das Plaid am ehesten als zwei unabhängig voneinander bewegte Flächen wahrgenommen, während im letzteren Fall im Allgemeinen die Wahrnehmung einer einzigen sich bewegenden Fläche hervorgerufen wird. Diese Abhängigkeit der Bewegungswahrnehmung von der Leuchtdichtekonfiguration kann als Beweis für die Beteiligung von Oberflächensegmentierungsmechanismen angesehen werden, die zwischen realen und entstehenden Bildmerkmalen unterscheiden, indem sie eine tiefengeordnete neuronale Darstellung von Oberflächen fördern. Eine alternative Interpretation, die eine solche Tiefenordnung und Merkmalsklassifizierung nicht erfordert, besagt, dass der Effekt der Luminanzkonfiguration durch begleitende Variationen in der Verteilung der sich bewegenden Fourier-Komponenten erklärt werden kann. Um diese beiden vorgeschlagenen Mechanismen zu bewerten, haben wir neuartige karierte Reize entwickelt, bei denen Oberflächensegmentierungshinweise unabhängig von Änderungen in der Verteilung der Fourier-Komponenten variiert werden können. Es wurde festgestellt, dass die wahrgenommene Bewegung stark mit dem Vorhandensein geeigneter Segmentierungshinweise korreliert und nicht mit der Verteilung der Fourier-Komponenten korreliert. Diese Ergebnisse widerlegen die Fourier-Komponenten-Hypothese und stützen unseren Vorschlag, dass die Oberflächensegmentierung eine entscheidende Rolle bei der Interpretation visueller Bewegungssignale spielt.

Buracas, GT, Albright, TD Beitrag der Flächen-MT zur Wahrnehmung dreidimensionaler Formen: eine rechnerische Studie. (1996) Sehforschung. 36 (6): 869-887.

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Albright, TD „Mein aufrichtigster Geist macht so mein Auge unwahr.“ (1995) Trends in den Neurowissenschaften. 18 (8): 331-333.

Albright, TD, Stoner, GR Visuelle Bewegungswahrnehmung. (1995) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 92 (7): 2433-2440.

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Dobkins, KR, Albright, TD Verhaltens- und neuronale Auswirkungen der chromatischen Isoluminanz im visuellen Bewegungssystem von Primaten. (1995) Visuelle Neurowissenschaften. 12 (2): 321-332.

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Scalaidhe, SP, Albright, TD, Rodman, HR, Gross, CG Auswirkungen von Läsionen des oberen temporalen polysensorischen Bereichs auf die Augenbewegungen beim Makaken. (1995) Journal für Neurophysiologie. 73 (1): 1-19.

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1. Aufgrund seiner anatomischen Verbindungen und Eigenschaften als einzelne Einheit scheint der obere temporale polysensorische Bereich (STP) hauptsächlich an visuell-räumlichen Funktionen beteiligt zu sein. Wir haben die Auswirkungen von STP-Läsionen auf sakkadische Augenbewegungen, visuelle Fixierung und sanfte Augenverfolgungsbewegungen untersucht, um die Hypothese direkt zu testen, dass STP am visuell-räumlichen und visuomotorischen Verhalten beteiligt ist. 2. Sieben Affen wurden darauf trainiert, Sakkaden zu Zielen in einem Winkel von 8, 15 und 22 Grad von einem zentralen Fixierungspunkt entlang des horizontalen Meridians und 8 Grad vom zentralen Fixierungspunkt entlang des vertikalen Meridians auszuführen. Einem Affen wurde außerdem beigebracht, Sakkaden zu akustischen Zielen zu machen. Dieselben Affen wurden darauf trainiert, einen stationären zentralen Fixierungspunkt zu foveieren und ihm mit einer gleichmäßigen Augenbewegung zu folgen, wenn er begann, sich mit 5, 13 oder 20 Grad/s zu bewegen. Vier Affen erhielten einseitige STP-Läsionen, einer erhielt eine bilaterale STP-Läsion und als Kontrolle erhielten zwei einseitige Läsionen des unteren temporalen Kortex (IT). Nach dem Test erlitten drei der Tiere mit einseitigen STP-Läsionen eine zusätzliche STP-Läsion in der Hemisphäre kontralateral zur ersten Läsion. Ebenso erlitt ein Tier mit einer einseitigen IT-Läsion eine zusätzliche IT-Läsion in der Hemisphäre kontralateral zur ersten Läsion. 3. Alle Affen mit vollständiger Entfernung von STP zeigten einen signifikanten Anstieg der Sakkadenlatenz zum am weitesten peripheren kontralateralen Ziel und die meisten wiesen auch erhöhte Sakkadenlatenzen zu den anderen kontralateralen Zielen auf. Sakkaden, die auf Ziele entlang des vertikalen Meridians oder auf Ziele im Hemifeld ipsilateral zur Läsion gerichtet waren, wurden durch die Entfernung von STP nicht beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu beeinträchtigten IT-Läsionen nicht die Fähigkeit der Affen, an irgendeiner Stelle sakkadische Augenbewegungen zu visuellen Reizen auszuführen, was zeigt, dass Sakkaden zu visuell geführten Zielen nicht unspezifisch durch eine Schädigung des visuellen Kortex beeinträchtigt werden. 4. Das Defizit bei der Ausführung von Augenbewegungen nach STP-Läsionen war spezifisch für die Sakkadenlatenz und hatte kaum Auswirkungen auf die Genauigkeit von Sakkaden zu visuellen Zielen. 5. Bei dem einen Affen, der darauf trainiert war, Sakkaden zu Hörzielen auszuführen, beeinträchtigte die Entfernung von STP die Sakkaden zu Hörzielen kontralateral zu seiner Läsion nicht, obwohl dieser Affe den größten Anstieg der Sakkadenlatenzen zu visuellen Zielen aufwies. 6. Nach allen STP-Läsionen kam es zu einer vollständigen Wiederherstellung der Sakkadenlatenz auf das Ausgangsniveau der Leistung bei der Sakkadenaufgabe. (Zusammenfassung auf 400 Wörter gekürzt)

Dobkins, KR, Albright, TD Was passiert, wenn es seine Farbe ändert, wenn es sich bewegt?: Die Art der chromatischen Eingabe in den visuellen Bereich MT des Makaken. (1994) Journal of Neuroscience. 14 (8): 4854-4870.

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Neuronen im mittleren temporalen visuellen Bereich (MT) der Großhirnrinde von Makaken sind hochselektiv für die Bewegungsrichtung, nicht jedoch für die Farbe eines Bewegungsreizes. Jüngste Experimente haben jedoch gezeigt, dass die Richtungsselektivität vieler MT-Neuronen auch dann bestehen bleibt, wenn ein Bewegungsreiz ausschließlich durch chromatische Variation definiert wird (Charles und Logothetis, 1989; Saito et al., 1989; Dobkins und Albright, 1991 a, b; Movshon et al., 1991; Gegenfurtner et al., 1994). Um die Mechanismen zu beleuchten, durch die Bereich MT Farbe als Hinweis für Bewegungskorrespondenz verwendet, haben wir MT-Neuronen aufgezeichnet, während Rhesusaffen einen „scheinbaren Bewegungs“-Stimulus betrachteten, bei dem rote/grüne Sinuswellengitter jedes Mal, wenn sie in a verschoben wurden, eine Kontrastumkehr erfuhren bestimmte Richtung. Unter solchen Bedingungen steht eine Korrespondenz, die auf chromatisch definierten Grenzen basiert, im Widerspruch zu einer Korrespondenz, die auf der Erhaltung chromatischer Zeichen beruht. Wenn unsere heterochromatischen Reize über eine ausreichende Luminanzmodulation verfügten, reagierten MT-Neuronen am besten auf Bewegungen in die Richtung, in der das Vorzeichen des Luminanzkontrasts (und des chromatischen Kontrasts) erhalten blieb. Bei Isoluminanz zeigten sich jedoch zwei unterschiedliche chromatische Einflüsse. Erstens wurde bei kleinen räumlichen Verschiebungen der Reize durch die Bewegung des Reizes in Richtung der nächstgelegenen chromatisch definierten Grenze eine Richtungsselektivität hervorgerufen, obwohl sich das Vorzeichen des chromatischen Kontrasts an dieser Grenze im Laufe der Zeit änderte. Unter diesen Bedingungen nutzten MT-Neuronen offenbar Informationen über durch den chromatischen Kontrast definierte Bildränder aus, während sie Informationen über die Farben opferten, aus denen diese Ränder bestehen. Wenn chromatisch definierte Grenzen dagegen nur mehrdeutige Informationen über die Bewegungsrichtung lieferten, waren MT-Neuronen in der Lage, Informationen über das Vorzeichen des chromatischen Kontrasts zu nutzen, um die Bewegungsrichtung zu erkennen. Die Ergebnisse dieser Experimente legen die Existenz eines Hybridmechanismus nahe, bei dem sowohl vorzeichenbehaftete als auch vorzeichenlose chromatische Signale zur Bewegungsverarbeitung im visuellen Bereich MT beitragen.

Albright, TD Warum sehen die Dinge so aus, wie sie sind? (1994) Trends in den Neurowissenschaften. 17 (5): 175-177.

Nahm, FK, Dale, AM, Albright, TD, Amaral, DG In-vivo-Mikroelektrodenlokalisation im Gehirn des aufmerksamen Affen: ein kombinierter Ansatz aus Röntgen- und Magnetresonanztomographie. (1994) Exp Brain Res. 98 (3): 401-411.

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Dobkins, KR, Albright, TD Was passiert, wenn es seine Farbe ändert, wenn es sich bewegt?: Psychophysikalische Experimente zur Natur der chromatischen Eingabe in Bewegungsmelder. (1993) Sehforschung. 33 (8): 1019-1336.

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Mehrere Belege deuten darauf hin, dass die Bewegungsverarbeitung durch das visuelle System von Primaten auch dann weitergeht, wenn sich ein Bewegungsreiz allein durch die Farbe von seiner Umgebung unterscheidet. Um die Mechanismen zu beleuchten, durch die unser visuelles System Farbe als Zeichen für Bewegungskorrespondenz verwendet, haben wir ein „scheinbares Bewegungs“-Paradigma entwickelt, bei dem rot/grüne Sinuswellengitter bei jeder Verschiebung in einer bestimmten Richtung das Vorzeichen des chromatischen Kontrasts umkehren Richtung. Unter solchen Bedingungen steht eine Korrespondenz, die auf der Erhaltung chromatischer Zeichen basiert, im Widerspruch zu einer Korrespondenz, die auf chromatisch definierten Grenzen basiert. Wenn diese heterochromatischen Reize auch über eine Luminanzmodulation verfügen, wird Bewegung immer in der Richtung wahrgenommen, in der das Zeichen des Luminanzkontrasts erhalten bleibt. Bei Isoluminanz zeigen sich jedoch zwei sehr unterschiedliche chromatische Einflüsse auf die Bewegungserkennung. Erstens wird bei kleinen räumlichen Verschiebungen der Reize eine Bewegung in Richtung der nächstgelegenen chromatisch definierten Grenze wahrgenommen, selbst wenn sich das Vorzeichen des chromatischen Kontrasts an dieser Grenze im Laufe der Zeit ändert. Unter diesen Bedingungen nutzen Bewegungsmelder offenbar Informationen über durch Farben definierte Bildränder aus, opfern jedoch Informationen über die Farben, aus denen diese Ränder bestehen. Wenn dagegen die räumliche Verschiebung groß ist, wird die Bewegung eher in der Richtung wahrgenommen, in der das Zeichen des chromatischen Kontrasts erhalten bleibt. In diesem Fall erleichtern Informationen über die Polarität des chromatischen Kontrasts die Bewegungserkennung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass es sich bei den chromatischen Signalen, die zur Bewegungserkennung beitragen, um zwei verschiedene Arten handelt. Diese Schlussfolgerung hat Auswirkungen auf den Grad des Übersprechens zwischen magnozellulären und parvozellulären Verarbeitungsströmen im visuellen System von Primaten und stärkt unser Verständnis darüber, wie Bildmerkmale die Art und Weise beeinflussen, wie wir Dinge bewegen.

Stoner, GR, Albright, TD Hinweise zur Bildsegmentierung in der Bewegungsverarbeitung: Auswirkungen auf die Modularität des Sehens. (1993) Zeitschrift für Kognitive Neurowissenschaften. 5(2):129-149. DOI: 10.1162/jocn.1993.5.2.129

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Albright, TD Kortikale Verarbeitung visueller Bewegung. (1993) Rev. Oculomot Res. 5: 177-201.

Chaudhuri, A., Albright, TD Heterochromatischer Fusionsnystagmus: seine Verwendung zur Schätzung der chromatischen Äquiluminanz bei Menschen und Affen. (1992) Sehforschung. 32 (9): 1745-1759.

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Stoner, GR, Albright, TD Neuronale Korrelate der Wahrnehmungsbewegungskohärenz. (1992) Natur. 358(6385):412-414. DOI: 10.1038/358412a0

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Stoner, GR, Albright, TD Bewegungskohärenzregeln sind Form-Cue-invariant. (1992) Sehforschung. 32 (3): 465-475.

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Albright, TD Form-Cue-invariante Bewegungsverarbeitung im visuellen Kortex von Primaten. (1992) Science. 255 (5048): 1141-1143.

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Albright, TD Bewegungswahrnehmung und das Geist-Körper-Problem. (1991) Aktuelle Biologie 1 (6): 391-393.

Albright, TD Farbe und die Integration von Bewegungssignalen. (1991) Trends in den Neurowissenschaften. 14 (7): 266-269.

Chaudhuri, A., Albright, TD Eine neue Technik zur Schätzung der chromatischen Isoluminanz bei Menschen und Affen. (1990) Visuelle Neurowissenschaften. 5 (6): 605-608.

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Rodman, HR, Gross, CG, Albright, TD Afferente Basis der visuellen Reaktionseigenschaften im Bereich MT des Makaken. II. Auswirkungen der Entfernung des Colliculus superior. (1990) Journal of Neuroscience. 10 (4): 1154-1164.

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Stoner, GR, Albright, TD, Ramachandran, VS Transparenz und Kohärenz in der menschlichen Bewegungswahrnehmung. (1990) Natur. 344(6262):153-155. DOI: 10.1038/344153a0

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Rodman, HR, Gross, CG, Albright, TD Afferente Basis der visuellen Reaktionseigenschaften im Bereich MT des Makaken. I. Auswirkungen der Entfernung der quergestreiften Kortikalis. (1989) Journal of Neuroscience. 9 (6): 2033-2050.

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Rodman, HR, Albright, TD Einzelanalyse der musterbewegungsselektiven Eigenschaften im mittleren temporalen visuellen Bereich (MT). (1989) Exp Brain Res. 75 (1): 53-64.

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Albright, TD Zentrifugale Richtungsverzerrung im mittleren temporalen visuellen Bereich (MT) des Makaken. (1989) Visuelle Neurowissenschaften. 2 (2): 177-188.

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Albright, TD, Desimone, R. Lokale Präzision der visuotopischen Organisation im mittleren Temporalbereich (MT) des Makaken. (1987) Exp Brain Res. 65 (3): 582-592.

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Rodman, HR, Albright, TD Kodierung der visuellen Reizgeschwindigkeit im Bereich MT des Makaken. (1987) Sehforschung. 27 (12): 2035-2048.

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Schwartz, EL, Desimone, R., Albright, TD, Gross, CG Formerkennung und untere Schläfenneuronen. (1983) Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 80 (18): 5776-5778.

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Thomas Albright, PhD

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