Optomotorická odpověď - Optomotor response
Optomotorická odezva je vrozené orientační chování vyvolané vizuálním pohybem celého pole a je běžné u ryb a hmyzu během lokomoce , jako je plavání , chůze a létání . Optomotorická odezva má algoritmické vlastnosti tak, že směr koherentního pohybu celého pole určuje směr výstupů chování, jako takové, levé vizuální podněty vedou k otáčení doleva a pravé vizuální podněty vedou k otáčení doprava. Například, když jsou larvy zebrafish opatřeny sinusovým černobílým mřížkovým vzorem, larvy se otočí a plavou ve směru vnímaného pohybu.
Účel
Optomotorická reakce je pro zvířata nezbytná k nápravě neplánovaných poruch kurzu při navigaci v jejich prostředí, jako jsou aktuální posuny kolem plavecké ryby nebo poryvy vzduchu kolem létajícího hmyzu. Odpověď je rychlá a instinktivní , s čistými časy zpoždění pouhých 20 - 40 ms pro ovocné mušky za letu.
Optomotorická odezva je ústředním prvkem systému řízení letu mouchy: mouchy podléhající neplánovanému zdánlivému samohybnému pohybu, aby se minimalizoval výsledný optický tok (pohybové vzorce sítnice) a napravily nedobrovolné odchylky od kurzu. V jejich přirozeném prostředí jsou vzorce optického toku v plném poli vyvolávány zřetelnými letovými manévry; například rotační optický tok je generován rotací těla během vznášení, zatímco expanzní optický tok je vyvoláván translací těla během přímého letu. Mouchy jako takové reagují na panoramatické vzory sítnice vizuální expanze pomocí robustních manévrů řízení od bodu expanze (napodobujících blížící se objekt), aby se vyhnuly kolizím a udržovaly polohy letu proti větru.
Výzkumné aplikace
Optomotorická odezva se často používá jako test chování . V zebrafish se optomotorická odezva často používá jako metrika vizuálního výkonu, protože ji lze spolehlivě vyvolat od 7 dnů po oplodnění po celou dospělost. Kontrast a vlnová délka (barva) pruhů mohou být upraveny tak, aby posoudila specifické vlastnosti jejich vizuálního systému , jako je například zkoušení přínos barvy k detekci pohybu . U much se optomotorická odezva používá k pochopení funkčních vlastností nervových obvodů v kontextu konkrétního chování a zkoumání senzomotorických transformací, které toto chování tvoří . K popisu fyziologických nebo behaviorálních vlastností optomotorické odezvy vědci obvykle mění prostorovou dobu promítaných vizuálních vzorců a jejich rychlost . Režim stimulů se často skládá z období rotace velkého pole s otevřenou smyčkou nebo expanzních stimulů, které se střídají s obdobími fixace proužků v uzavřené smyčce, ve kterých má zvíře kontrolu nad polohou jediného svislého pruhu.
Vlastnosti
Jak behaviorální, tak fyziologické optomotorické reakce mají odlišné ladicí křivky pro časovou, prostorovou a kontrastní strukturu pohyblivých obrazů. Velikost a časový průběh optomotorické reakce na optický tok závisí na časové frekvenci pohybu obrazu, prostorové periodě zobrazovacího vzoru, periodickém kontrastu a prostorové organizaci stimulu, např. Rotaci nebo expanzi. Typicky nízké vzory prostorového období (tj. Úzké pruhy) produkují slabší odezvy řízení než vysoké vzory prostorového období (tj. Široké pruhy). Síla optomotorické odezvy na různé časové frekvence pro je závislá na stavu: stacionární mouchy mají špičkové časové frekvenční optimum kolem 1 Hz, zatímco chůzi mouchy mají špičkovou odezvu chování na optický tok mezi 1–4 Hz a optimální frekvenci během letu je mnohem rychlejší, mezi 3–12 Hz