视网膜处理：来自数学建模的见解

视网膜是视觉系统的入口。尽管基于共同的生物物理原理，视网膜神经元的动力学与其皮层对应物截然不同，这给建模者带来了有趣的问题。在本文中，我以这种精神探讨一些数学表述的问题，具体讨论：（1）无长突细胞的侧向连接如何塑造视网膜神经节细胞的时空脉冲响应？（2）时空刺激相关性与视网膜网络动力学如何塑造视网膜输出端的脉冲序列相关性？为解决这些问题，首先引入一个数学上易处理的分层视网膜模型，该模型整合了无长突细胞侧向连接与分段线性整流，从而能够计算视网膜神经节细胞的感受野以及由无长突细胞网络产生的电压与脉冲相关性。随后，我回顾近期一些结果，展示时空吉布斯分布与线性响应理论的概念如何用于刻画一组通过对应于无长突细胞网络的有效相互作用耦合的视网膜神经节细胞对时空刺激的集体脉冲响应。在此基础上，我简要讨论这些结果在皮层层面的一些潜在后果。