侧抑制
相近的神经元彼此之间发生的抑制作用
相近的神经元彼此之间发生的抑制作用,即在某个神经元受到刺激而产生兴奋时,再刺激相近的神经元,则后者所发生的兴奋对前者产生的抑制作用。也就是说,侧抑制是指相邻的感受器之间能够互相抑制的现象。
背景介绍
侧抑制是 Hartline 等人在对鲎视觉进行电生理实验时发现并证实的。他们选定鲎的一个小眼作为受试感受器,对它进行稳定的光照,其发放稳定在一个定值,当对其邻近的一群小眼也进行光照时,会使受试感受器的发放明显变慢,而撤去邻近感受器的光照后,发放马上恢复到原来的定值。邻近感受器的光照强度越强,受试感受器的发放变慢越多,受光照的邻近感受器越多,效应越大,即存在着抑制性影响的空间总和作用。同时发现,鲎小眼在光照强度发生明显变化的地方会出现最大值和最小值,这意味着在鲎眼看来,外界景物在眼中所形成的影像亮的地方好像更亮些,暗的地方好像更暗些。
一般来说,个别感受器的输入电信号和周围感受器的活动状态有关,当一个感受器受到刺激的时候,由此产生的神经冲动将邻近部位的输入信号产生抑制性的影响。
应用
侧抑制是神经系统信息处理的基本原则之一。从鲎这样原始的节肢动物到人,从外围神经系统直至中枢的各级水平,从触觉到视觉的各种感觉系统中都存在侧抑制作用。由于侧抑制在神经系统的信息处理中起到重要的作用,因此凡是与人的感官有关的科学技术(电视、广播、图像处理等)、模拟人的智力活动的研究领域(如模式识别等),以及近年来发展迅猛的神经网络的研究及应用,都可以考虑并利用这个原理。
对鲎视觉系统的研究表明,侧抑制网络在信息预处理中主要功能有以下几个方面
(1) 可以突出边缘,增加反差。
(2) 高通滤波器,将很大的输入变化范围压缩到网络本身的动态范围之内,具有明显的亮度适应作用;
(3) 可以对图像的细微间断处进行拟合,具有明显的聚类作用。
参考资料
最新修订时间:2022-10-27 19:43
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