Neuronal inställning
Neuronal tuning hänvisar till den hypotetiska egenskapen hos hjärnceller genom vilken de selektivt representerar en viss typ av sensorisk, association, motorisk eller kognitiv information. Vissa neuronala svar har antagits vara optimalt inställda på specifika mönster genom erfarenhet. Neuronal inställning kan vara stark och skarp, som observerats i primär visuell cortex (område V1) (men se Carandini et al 2005), eller svag och bred, som observerats i neurala ensembler . Enstaka neuroner antas vara samtidigt inställda på flera modaliteter, såsom visuell, auditiv och lukt. Neuroner som antas vara inställda på olika signaler antas ofta att de integrerar information från de olika källorna. I beräkningsmodeller som kallas neurala nätverk är sådan integration huvudprincipen för driften. De bästa exemplen på neuronal tuning kan ses i de visuella, auditiva, olfaktoriska, somatosensoriska och minnessystem, även om på grund av det lilla antalet testade stimuli är allmänheten av neuronal tuning påståenden fortfarande en öppen fråga.
Visuellt inställt system
Accepterade neuronal tuning modeller tyder på att neuroner svarar i olika grader baserat på likheten mellan den optimala stimulansen av neuronen och den givna stimulansen. (Teller (1984) har emellertid utmanat "detektorns" syn på neuroner på logiska grunder. Det första stora beviset på neuronal tuning i det visuella systemet gavs av Hubel och Wiesel 1959. De upptäckte att orienterade ljusspalter var mest effektiva (av en mycket liten uppsättning testad) stimuli för striat cortex " enkla cell" neuroner. Andra neuroner, " komplexa celler ", svarade bäst på linjer med en viss orientering som rörde sig i en specifik riktning. Sammantaget visade sig V1-neuronerna vara selektivt inställda till vissa orienteringar, storlekar, positioner och former. Hubel och Wiesel vann Nobelpriset Pris i fysiologi eller medicin 1981 för sina upptäckter rörande informationsbehandling i det visuella systemet.(Nuare har Carandini et al (2005) påpekat att distinktionen mellan "enkla" och "komplexa" celler kanske inte är giltig, observerar att "enkla och komplexa celler kanske inte bildar en dikotomi alls."
Medan dessa enkla celler i V1 svarar på orienterade staplar genom små mottagliga fält , blir den optimala visuella stimulansen alltmer komplex när man rör sig mot den främre delen av hjärnan. Neuroner i område V4 är selektivt inställda på olika våglängder, nyanser och färgmättnad. Den mellersta temporalen eller området V5 är specifikt inställd på hastigheten och riktningen av stimuli i rörelse. Vid spetsen av den ventrala strömmen som kallas inferotemporal cortex , blev nervceller inställda på komplexa stimuli, såsom ansikten. Den specifika inställningen av mellanliggande neuroner i den ventrala strömmen är mindre tydlig, eftersom utbudet av formvariation som kan användas för sondering är nästan oändligt.
I den främre delen av den ventrala strömmen tycks olika regioner vara inställda selektivt för att identifiera kroppsdelar ( extrastriate body area ), ansikten ( fusiform face area ) (enligt en färsk artikel av Adamson och Troiani (2018) regioner av det fusiforma ansiktet området svarar lika på "mat"), rörliga kroppar ( posterior superior temporal sulcus ) eller till och med scener ( parahippocampal platsområde ). Neuronal inställning i dessa områden kräver fin särskiljning mellan komplexa mönster i varje relevant kategori för objektigenkänning . Nya fynd tyder på att denna fina diskriminering är en funktion av expertis och den individuella kategoriseringsnivån med stimuli. Specifikt har arbete utförts av Gauthier et al (2001) för att visa aktivering av fusiform face area (FFA) för fåglar i fågelexperter och bilar i bilexperter jämfört med motsatta stimuli. Gauthier et al (2002) använde också en ny klass av objekt som kallas Greebles och tränade människor att känna igen dem på individuella nivåer. Efter träningen trimmades FFA för att skilja mellan denna klass av föremål såväl som ansikten. Curran et al (2002) tränade på liknande sätt människor i en mindre strukturerad klass av objekt som kallas "blobs" och visade FFA- selektiv aktivering för dem. Sammantaget kan neuroner ställas in och selektivt skilja mellan vissa uppsättningar av stimuli som upplevs regelbundet i världen.
Tuning i andra system
Neuroner i andra system blir också selektivt inställda på stimuli. I hörselsystemet kan olika neuroner reagera selektivt på ljudens frekvens (tonhöjd), amplitud (ljudstyrka) och/eller komplexitet (unikhet). I luktsystemet kan neuroner vara inställda på vissa typer av lukter. I smaksystemet kan olika neuroner reagera selektivt på olika komponenter i maten: sött, surt, salt och bittert. I det somatosensoriska systemet kan neuroner selektivt anpassas till olika typer av tryck, temperatur, kroppsposition och smärta. Denna inställning i det somatosensoriska systemet ger också feedback till det motoriska systemet så att det selektivt kan ställa in neuroner för att svara på specifika sätt på givna stimuli. Slutligen kräver kodning och lagring av information i både korttids- och långtidsminne inställning av neuroner på komplexa sätt så att information senare kan hämtas.