Una célula simple de la corteza visual primaria es una célula que responde principalmente a bordes orientados y rejillas (barras con orientaciones particulares). Estas células fueron descubiertas por Torsten Wiesel y David Hubel a fines de la década de 1950. [1]
Estas células están sintonizadas con diferentes frecuencias y orientaciones, incluso con diferentes relaciones de fase, posiblemente para extraer información de disparidad (profundidad) y atribuir profundidad a las líneas y bordes detectados. [2] Esto puede dar como resultado una representación en "esquema de alambre" en 3D como la que se utiliza en gráficos de computadora. El hecho de que la información de los ojos izquierdo y derecho esté muy cerca en las llamadas hipercolumnas corticales es una indicación de que el procesamiento de profundidad ocurre en una etapa muy temprana, lo que ayuda al reconocimiento de objetos en 3D.
Posteriormente se han descubierto muchas otras células con funciones específicas: (a) células de extremo final , que se cree que detectan singularidades como cruces de líneas y aristas, vértices y finales de línea; (b) células de barra y de rejilla . Estas últimas no son operadores lineales porque una célula de barra no responde cuando ve una barra que forma parte de una rejilla periódica, y una célula de rejilla no responde cuando ve una barra aislada.
Utilizando el modelo matemático de Gabor con componentes seno y coseno (fases), las celdas complejas se modelan calculando el módulo de respuestas complejas de Gabor. Tanto las celdas simples como las complejas son operadores lineales y se consideran filtros porque responden selectivamente a una gran cantidad de patrones.
Sin embargo, se ha afirmado que el modelo de Gabor no se ajusta a la estructura anatómica del sistema visual, ya que acorta el LGN y utiliza la imagen 2D tal como se proyecta en la retina . Azzopardi y Petkov [3] han propuesto un modelo computacional de una célula simple, que combina las respuestas de las células LGN modelo con campos receptivos (RF) centro-entorno. Lo llaman modelo de combinación de RF (CORF). Además de la selectividad de la orientación, exhibe supresión de orientación cruzada , ajuste de orientación invariante del contraste y saturación de respuesta. Estas propiedades se observan en células simples reales, pero no las posee el modelo de Gabor . Usando correlación inversa simulada, también demuestran que el mapa de RF del modelo CORF se puede dividir en regiones excitatorias e inhibidoras alargadas típicas de células simples.
Lindeberg [4] [5] ha derivado modelos axiomáticamente determinados de células simples en términos de derivadas direccionales de núcleos gaussianos afines sobre el dominio espacial en combinación con derivadas temporales de núcleos de escala-espacio no causales o causales en el tiempo sobre el dominio temporal y ha demostrado que esta teoría conduce a predicciones sobre campos receptivos con buen acuerdo cualitativo con las mediciones de campo receptivo biológico realizadas por DeAngelis et al. [6] [7] y garantiza buenas propiedades teóricas del modelo matemático de campo receptivo, incluidas las propiedades de covarianza e invariancia bajo transformaciones de imágenes naturales. [8] [9]
Estas células fueron descubiertas por Torsten Wiesel y David Hubel a finales de la década de 1950. [10]
Hubel y Wiesel denominaron a estas células "simples", en contraposición a " células complejas ", porque compartían las propiedades: [11]
Otros investigadores como Peter Bishop y Peter Schiller utilizaron definiciones diferentes para células simples y complejas. [12]