AbstractReliable vision in dim ligh

Abstract

Reliable vision in dim light depends on the efficient capture of photons. Moreover, visually guided behaviour requires reliable signals from the photoreceptors to generate appropriate motor reactions. Here, we show that at behavioural low-light threshold, cockroach photoreceptors respond to moving gratings with single-photon absorption events known as ‘quantum bumps’ at or below the rate of 0.1 s−1. By performing behavioural experiments and intracellular recordings from photoreceptors under identical stimulus conditions, we demonstrate that continuous modulation of the photoreceptor membrane potential is not necessary to elicit visually guided behaviour. The results indicate that in cockroach motion detection, massive temporal and spatial pooling takes place throughout the eye under dim conditions, involving currently unknown neural processing algorithms. The extremely high night-vision capability of the cockroach visual system provides a roadmap for bio-mimetic imaging design.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อวิสัยทัศน์ที่เชื่อถือได้ในแสงขึ้นอยู่กับการจับกุมมีประสิทธิภาพ photons นอกจากนี้ แนะนำเห็นพฤติกรรมต้องการสัญญาณเชื่อถือได้จาก photoreceptors ที่จะสร้างปฏิกิริยามอเตอร์ที่เหมาะสม ที่นี่ เราแสดงว่า ที่ขีดจำกัดพฤติกรรมของแสงน้อย photoreceptors แมลงสาบตอบการย้าย gratings ผ่านความพยายามกับเหตุการณ์การดูดซับโฟตอนเดี่ยวที่เรียกว่า 'ควอนตัมกระแทก' ที่ หรือต่ำ กว่าอัตรา 0.1 s−1 โดยดำเนินการทดลองพฤติกรรมและ intracellular บันทึกจาก photoreceptors สภาวะกระตุ้นเหมือนกัน เราแสดงให้เห็นว่า ไม่จำเป็นต้องรับพฤติกรรมเห็นตัวเอ็มอย่างต่อเนื่องศักยภาพเยื่อ photoreceptor ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า ในการตรวจจับการเคลื่อนไหวแมลงสาบ ใหญ่ขมับ และพื้นที่ร่วมเกิดทั่วตาภายใต้เงื่อนไขมิติ ที่เกี่ยวข้องกับอัลกอริทึมประมวลผลประสาทไม่รู้จักในขณะนี้ ความสามารถวิสัยทัศน์ตอนกลางคืนสูงมากของระบบการมองเห็นของแมลงสาบให้เป็นแผนแบบไบ mimetic ถ่ายภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อวิสัยทัศน์ที่เชื่อถือได้ในแสงสลัวขึ้นอยู่กับการจับภาพที่มีประสิทธิภาพของโฟตอน นอกจากนี้พฤติกรรมชี้นำสายตาต้องใช้สัญญาณที่เชื่อถือได้จากเซลล์รับแสงในการสร้างปฏิกิริยามอเตอร์ที่เหมาะสม ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่าในเกณฑ์ต่ำแสงพฤติกรรมเซลล์รับแสงแมลงสาบตอบสนองต่อการเคลื่อนย้าย gratings กับเหตุการณ์การดูดซึมเดียวโฟตอนที่เรียกว่า 'กระแทกควอนตัม' ที่หรือต่ำกว่าอัตรา 0.1 S-1 โดยการดำเนินการทดลองและการบันทึกพฤติกรรมเซลล์จากเซลล์รับแสงภายใต้เงื่อนไขการกระตุ้นเหมือนที่เราแสดงให้เห็นว่าการปรับอย่างต่อเนื่องของศักยภาพในการรับแสงเมมเบรนไม่จำเป็นที่จะล้วงเอาพฤติกรรมชี้นำสายตา ผลการศึกษาพบว่าในการตรวจจับการเคลื่อนไหวแมลงสาบร่วมกันเวลาและพื้นที่ขนาดใหญ่ที่จะเกิดขึ้นตลอดทั้งตาภายใต้เงื่อนไขที่สลัวที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนวิธีการที่ไม่รู้จักในปัจจุบันการประมวลผลของระบบประสาท ความสามารถสูงมากคืนวิสัยทัศน์ของแมลงสาบระบบการมองเห็นให้แผนงานสำหรับการออกแบบการถ่ายภาพชีวภาพการลอกเลียนแบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อเชื่อถือได้มองเห็นในแสงสลัว ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของการจับโฟตอน . นอกจากนี้ มองเห็นแนวทางความประพฤติต้องน่าเชื่อถือและสัญญาณจากโฟโตรีเซปเตอร์เพื่อสร้างปฏิกิริยามอเตอร์ที่เหมาะสม ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่าในระดับแสงต่ำพฤติกรรมโฟโตรีเซปเตอร์แมลงสาบตอบย้าย gratings ด้วยเดียวโฟตอนการดูดซึมเหตุการณ์ที่เรียกว่า ' กระแทก ' ควอนตัมที่หรือต่ำกว่าอัตรา 0.1 s − 1 โดยการทำการทดลองและบันทึกพฤติกรรมโฟโตรีเซปเตอร์เซลล์จากสิ่งเร้าที่เหมือนกัน เราแสดงให้เห็นว่าการปรับอย่างต่อเนื่องของโฟโตรีเซปเตอร์เมมเบรนที่มีศักยภาพไม่จําเป็นต้องกระตุ้นสายตาชี้นำพฤติกรรม ผลการศึกษาพบว่า ในตัวตรวจจับการเคลื่อนไหว และการใช้พื้นที่ขนาดใหญ่และสถานที่ตลอดตาภายใต้เงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับประสาทการประมวลผลรำไร ตอนนี้ยังไม่รู้วิธี คืนวิสัยทัศน์ความสามารถสูงมากของแมลงสาบ ภาพระบบให้แผนงานสำหรับการออกแบบภาพ ไบโอ ซึ่งล้อเลียน