Dynamics of Visual Motion Processing: Neuronal, Behavioral, and Computational Approaches

حرکت بصری یک قطعه اطلاعات ضروری برای درک محیط و کنترل اعمالمان است. سیستم حرکت بصری به عنوان یک ماشین عالی که برای بازسازی جهت و سرعت شی مورد نظر در چند ده میلی ثانیه تطبیق یافته است، تکامل یافته است. در دهه گذشته، پیشرفت فوق العاده ای در درک چگونگی ادغام خروجی های آشکارسازهای حرکتی محلی صورت گرفته است. به طور خاص، پویایی آن اکنون در سطوح عصبی و رفتاری آشکار شده است. راه‌حل‌هایی برای مسائل محاسباتی اساسی مانند مشکل دیافراگم و تأثیر متقابل بین تقسیم‌بندی حرکت و یکپارچگی از این آثار ارائه شده‌اند و شبیه‌سازی‌های بیولوژیکی-واقع‌گرایانه پیشنهاد شده‌اند. چنین رویکرد چند سطحی ریشه در این واقعیت دارد که پویایی این راه حل ها را می توان با استفاده از وظایف و محرک های مشابه در مقیاس های مختلف مورد بررسی قرار داد. Dynamics of Visual Motion Processing مروری بر کار اخیر در مورد پویایی ادغام حرکت با مثال‌های مرتبط برگرفته از فیزیولوژی (هم تک نورون و هم فعالیت جمعیت) و روان‌فیزیک و همچنین کنترل حسی-حرکتی یا بینایی فعال ارائه می‌دهد. بخش آخر سه رویکرد مختلف برای درک و مدل‌سازی درک حرکت صحنه‌های طبیعی، طرح‌بندی پیچیده سه‌بعدی و حرکت بیولوژیکی ارائه می‌کند.

درباره ویرایشگرها:

Guillaume S. Masson مدیر تحقیقات موسسه علوم اعصاب Cognitives de la Méditerranée (CNRS) است.

Visual motion is an essential piece of information for both perceiving our environment and controlling our actions. The visual motion system has evolved as an exquisite machinery adapted to reconstruct the direction and speed of the object of interest within a few dozen milliseconds. In the last decade, tremendous progress has been made in the understanding of how the outputs of local motion detectors are integrated. In particular, its dynamics are now unveiled at neuronal and behavioral levels. Solutions for fundamental computational problems such as the aperture problem and the interplay between motion segmentation and integration have been proposed from these works and biologically-realistic simulations are been proposed. Such a multi-level approach is rooted in the fact that dynamics of these solutions can be tackled at different scales using similar tasks and stimuli. Dynamics of Visual Motion Processing offers an overview of recent work on the dynamics of motion integration with inter-related examples taken from physiology (both single-neuron and population activity) and psychophysics as well as sensorimotor control or active vision. The last section presents three different approaches for understanding and modeling motion perception of natural scenes, complex 3D layout, and biological motion.

About the Editors:

Guillaume S. Masson is Director of Research at the Institut de Neurosciences Cognitives de la Méditerranée (CNRS & Université de la Méditerranée) where he is the head of the team Dynamics of Vision and Action. His research is devoted to understanding the sensory mechanisms involved in controlling our actions, in particular the link between visual motion processing and tracking eye movements. Behavioral studies conducted in both humans and animals are combined with physiological studies conducted at the population level.

Uwe J. Ilg is Professor at the Hertie-Institute for Clinical Brain Research (HIH) and the Werner Reichardt Centre for Integrative Neuroscience (CIN) in Tuebingen in the beautiful south of Germany. He tries to gain deeper insights into the fundamentals of sensorimotor integration underlying vision by a combination of perceptual and behavioral studies of humans and animals together with the analysis of single-unit response properties.