果蠅的視覺預測迴避機制
如何迴避掠食者的攻擊對於生存是至關重要的。當感官接收到了視覺刺激，果蠅得做出適當反應來避免自己被吃掉。然而，環境變化快速，但神經傳遞訊息卻有延遲而沒那麼快，那麼視覺系統就必須利用先前感官接受到的訊息做出「預測」，才得以順利逃走。
果蠅可以在偵測到視覺威脅後的40毫秒就完成迴避，這時間尺度近乎和其視覺處理延遲時間：30毫秒差不多，代表他可能早就計畫好逃生路線了。附圖為其感受到威脅到迴避的視覺運動延遲。黃色區域代表視覺區域透過預測，可提供運動訊息而沒有延遲；綠色代表haltere的回饋要20毫秒後才可以利用，灰色代表視覺回饋要等個30毫秒。
研究團隊引入了信息瓶頸(Information Bottleneck)的方法；這方法是想知道，VS network( Vertical Sensitive network)如何利用過去的軸突電壓，找到最多有用的未來預測資訊。另外，VS network能藉由軸突間隙連接(axonal gap junction)傳遞更多的預測訊息，並且在VS 5-6-7 triplet 輸出時保留了所有有用的訊息，不因為訊息受到壓縮而影響了判斷。而這預測訊息的編碼特別適合用在微調未來的運動方向。
本文為Maximally efficient prediction in the early fly visual system may support evasive flight maneuvers此篇論文的概括閱讀筆記，更多的實驗流程及內容詳見原文。
撰文：吳芯瑀
Reference
1. Wang, Siwei, et al. "Maximally efficient prediction in the early fly visual system may support evasive flight maneuvers." PLoS computational biology 17.5 (2021): e1008965.
留言
張貼留言