Coding of visual stimuli in the temporal cortex of the monkey  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
83671
Type K
Principal investigator Sáry, Gyula
Title in Hungarian Vizuális ingerek kódolása a majom temporális kéregben
Title in English Coding of visual stimuli in the temporal cortex of the monkey
Keywords in Hungarian alaklátás, temporális kéreg, adaptáció, multimodális, elektrofiziológia,
Keywords in English shape vision, temporal cortex, adaptation, multimodal, electrophysiology
Discipline
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)60 %
Sensory systems (e.g. visual system, auditory system) (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Neuroanatomy and neurophysiology (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Department of Physiology (University of Szeged)
Participants Kovács, Gyula
Starting date 2011-02-01
Closing date 2016-01-31
Funding (in million HUF) 11.980
FTE (full time equivalent) 4.65
state closed project
Summary in Hungarian
Kutatásunk tárgya az alak-és tárgyfelismeréshez nélkülözhetetlen majom inferotemporális (IT) kéreg, módszerünk az egysejt aktivitás regisztrálása éber, viselkedő állatban.
Az IT a „percepció és felismerés határán” helyezkedik el, tanulmányozása igen hasznos információkkal szolgál: megvilágíthatja a kognitív és percepciós folyamatok egymásra gyakorolt hatását. Ezzel a jelenleginél árnyaltabb képet kaphatunk a kérgi folyamatokról. Két irányból közelítjük meg ezt a célt.
1. Milyen elvek alapján történik az IT kéregben a dolgok reprezentációja, melyek azok a tulajdonságok, melyek a sejtek válaszait meghatározzák. Ez lehetővé teszi, -az adaptációs paradigma használatával- hogy következtetéseket vonjunk le a terület által feldolgozott információ eredetéről.
2. Megkíséreljük bebizonyítani, hogy a vizuális forrásokon kívülről származó információ képes befolyásolni az IT sejtek aktivitását, ami szintén arra utal, hogy a vizuális felismerés alatt nem csak az információ egyszerű összeadása zajlik, hanem egy flexibilis és intelligens integrátor működik.
A kutatási terv Intézetünk keretei között megvalósítható. A majom - egysejt kísérleteket több, mint 10 éve végezzük, ezeket nem lehet mással helyettesíteni. Eredményeink segíthetik az emberi látórendszer jobb megértését, hasznosak lehetnek a mesterséges látásban használt technikák és algoritmusok kidolgozásában és új terápiás megközelítéseket inspirálhatnak a látórendszer betegségeiben.
A bionika olyan új kutatási terület, mely az információs technológiák és a biotechnológiák találkozási pontján bontakozik ki. Jelentőségét mutatja, hogy az USA és az Európai Unió egyik első közös programként BIONICS címen új kezdeményezést fogalmazott meg. A bionika egyik területe a multimodális érzékelés és annak mechanizmusai az agyban illetve a mesterséges rendszerekben.
A labor fenntartása a magyar idegtudományi repertoár megtartásának szempontjából is fontos kérdés. Ezen kívül laborunk kiváló hely arra, hogy a kutató-utánpótlást biztosító diákkörös és PhD hallgatók megtanulják az éber állatokkal kapcsolatos metodikákat.
Summary
The subject of our research is the inferotemporal (IT) cortex, a high level visual area which is essential for object vision. We plan to study the characteristics of IT cells in awake, behaving monkeys. Being on the verge of perception and cognition, the study of ITC has further reaching importance: it might shed light on the cognitive influences on perception and the perceptual determination of cognition, thereby contribute to the building of a less single-sided view of cortical functioning. Our study proposal approaches this goal from two main starting points.
One of them looks into the principles guiding the representation of objects in ITC, trying to find which are the features determining the cells’ responses. This allows an inference about the origin of the information used by the area, especially by using the adaptation paradigm.
The other approach attempts to show that information from beyond the traditionally approved sources has influence on ITC neurons’ activity, there again proving that we are not dealing with a simple summing machine in recognition but with a smart and flexible integrator.
The research plan is feasible in our laboratory. The visual system of humans and monkeys share similar characteristics, but single cell recording in humans is hardly an option. Thus, the monkey experiments provide an irreplaceable source of information, thus, they help to understand the function of the visual system, might help to advance computer vision and new therapeutic methods in diseases affecting vision.
Bionocs is a new field of research on the border between information technology and biotechnology, the importance of which is underlined by a joint program by the USA and the EU (BIONICS). One area of bionics is studying the mechanisms of multimodal perception in the brain and artificial systems.
Maintaining our laboratory is an essential question for maintaining the full repertoire of Hungarian neuroscience. Furthermore, our laboratory provides an excellent training facility for students who whish to learn the basic methods in neuroscience.





 

Final report

 
Results in Hungarian
Fejlesztésként vásároltunk két fiatal kísérleti állatot, egy elektrofiziológiai eszközt és a szoftvercsomagot, hidraulikus elektródamozgatót. Beépítettünk egy infravörös alapú tekintetkövető kamerát egy sokcsatornás interface-t. Majomkísérletekben kimutattuk, hogy az öregség együtt jár az agykérgi területeken a neuronok megváltozott viselkedésével, ez oka lehet a megváltozott vizuális percepciónak, a látásban észlelhető időskori bizonytalanságnak. Kimutattuk, hogy szimultán hang és fényinger modulálja a látókérgi (inferotemporális) neuronok működését egy eddig még unimodálisnak gondolt területen. Bebizonyítottuk, hogy a vizuális illúziókban mindkét kérgi látópálya részt vesz. Ezt képalkotó módszerrel is bebizonyítottuk, a két pályarendszer a nekik megfelelően optimalizált stimulusokra reagált. Kimutattuk azt is, hogy az illúzió létrejöttében valós percepciós folyamatok is szerepet játszanak. Megvizsgáltuk az egyre elterjedtebb LCD monitorok vizuális kísérletekben való felhasználhatóságát, amit egyre olcsóbbá válásuk, kis méretük és elterjedtségük indokol. Kimutattuk, hogy a gyors vizuális döntések hátterében a magnocelluláris információ áll, és hogy ez áthalad a frontális lebenyen.
Results in English
We purchased two young experimental animals, an electrophysiological unit and software, a hydraulic microdrive. We integrated an infra-red based camera system for gaze control, and a multiunit interface for the single cell recording. We showed that in old monkeys the visual system neurons code the visual stimuli in a different way; that can be the basis of altered visual perception frequently observed in the elderly. We reported, that simultaneous visual and auditory stimuli can modulate the activity of inferotemporal neurons, a region formerly believed to be umimodal. We have shown that both cortical pathways participate in certain visual illusion. This finding was further supported by imaging studies. We reported that the illusions are partly based on real perceptual processes. LD monitors are more and more widespread and cheaper; we have shown that they might be used in visual experiments where temporal precision is an issue. We reported, that fats visual decisions are based on magnocellular information, and that this information passes the frontal lobe before reaching the inferotemporal cortex.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=83671
Decision
Yes





 

List of publications

 
Csete G, Bognar A, Csibri P, Kaposvari P, Sary G: Aging alters visual processing of objects and shapes in inferotemporal cortex in monkeys., BRAIN RES BULL 110C: 76-83, 2015
Csibri Péter, Sáry gyula: LCD és CRT képmegjelenítők a vizuális kutatásban, Impulzus 2. Évfolyam, 1. Szám, 2015
Gyula Sáry, Anna Bognár, Judit Navracsics: Where language and perception meet: dimensional adjectives, In: Navracsics Judit, Bátyi Szilvia (szerk.) (szerk.) Első- és második nyelv: Interdiszciplináris megközelítések. First and second language: Interdisciplinary approaches. Budapest: Tinta Könyvkiadó, 2015. pp. 103-112. (Pszicholingvisztikai tanulmányok = Studies in Psycholinguistics; 6.), 2015
Judit Navracsics, Gyula Sáry: Written sentence comprehension in L1 and L2, In: Kristina Cergol Kovačević, Sanda Lucija Udier (szerk.) (szerk.) Multidisciplinary Approaches to Multilingualism: Proceedigs from the CALS conference 2014. Frankfurt am Main: Peter Lang Verlag, 2015. pp. 339-357., 2015
Kaposvari P, Csete G, Bognar A, Csibri P, Toth E, Szabo N, Vecsei L, Sary G, Tamas Kincses Z: Audio-visual integration through the parallel visual pathways., BRAIN RES 1624: 71-77, 2015
Csibri P, Kaposvari P, Sary G: Illusory flashes and perception., J VISION 14: (3) 6, 2014
Kaposvari P, Bognar A, Csibri P, Utassy G, Sary G: Fusion and fission in the visual pathways., PHYSIOL RES 63: (5) 625-635, 2014
Navracsics J, Sáry Gy, Bátyi Sz, Varga Cs: Testing linguistic awareness among learners of Hungarian, In: Pawlak M, Aronin L (szerk.) (szerk.) Essential Topics in Applied Linguistics and Multilingualism: Studies in Honor of David Singleton. Switzerland: Springer Verlag, 2014. pp. 111-128. (Second Language Learning and Teaching), 2014
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Írott nyelvi mondatértés első és második nyelven, In: Navracsics Judit (szerk.) (szerk.) Transzdiszciplináris üdvözletek: Lengyel Zsolt számára. Budapest; Veszprém: Gondolat Kiadó, 2014. pp. 36-54., 2014
Csibri P, Kaposvári P, Sáry G: A döntési kritérium változásnak aránya az unimodális illuzórikus felvillanás kísérletekben., In: Csillag A, Dobolyi Á, Gerber G, Zacher G (szerk.) (szerk.) A Magyar Idegtudományi Társaság XIV. Konferenciája . Budapest, Magyarország, 2013.01.17-2013.01.19. Kiadvány: 2013. Paper P7.9. , 2013
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Vizuális szófelismerés a kétnyelvűségben, ALKALMAZOTT NYELVTUDOMÁNY XIII: (1-2) 73-91, 2013
Utassy G, Bognár A, Kaposvári P, Csibri P, Gombkötő P, Kovács G, Sáry G: Face representation int he inferotemporal cortex of macaque monkey., In: Csillag A, Dobolyi Á, Gerber G, Zacher G (szerk.) (szerk.) A Magyar Idegtudományi Társaság XIV. Konferenciája . Budapest, Magyarország, 2013.01.17-2013.01.19. Kiadvány: 2013. Paper P7.22. , 2013
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Magyar-angol kétnyelvűek írott nyelvi mondatfeldolgozási sajátosságai - a nemek tükrében, In: Markó Alexandra (szerk.) (szerk.) Beszédtudomány: Az anyanyelv-elsajátítástól a zöngekezdési időig. Budapest: ELTE és MTA Nyelvtudományi Intézete, 2012. pp. 192-208., 2012
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Bilingual sentence processing, In: Navracsics Judit, Szabó Dániel (szerk.) (szerk.) Mentális folyamatok a nyelvi feldolgozásban [Mental procedures in language processing]: Pszicholingvisztikai tanulmányok III. Budapest: Tinta Könyvkiadó, 2012. pp. 384-396. (Segédkönyvek a nyelvészet tanulmányozásához; 140.), 2012
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Sex-related differences in bilingual sentence processing, In: Stankovska Petra, Wtorkowska Maria, Pallay Jozef (szerk.) (szerk.) Individualna in kolektivna dvojezicnost. Ljubljana: Filozofski fakultet, 2012. pp. 185-195., 2012
Utassy G, Csibri P, Kaposvári P, Sáry G: Illusory shape representation inthe macaque monkey inferotemporal cortex, IDEGGYOGY SZEMLE 65: (S1) 72, 2012
Csete G, Kaposvári P, Kaposvári Péter, Csibri P, Sáry G: Az öregedés hatása a makákó majom látókérgi neuronjainak működésére., In: Magyar Farmakológiai, Anatómus, Mikrocirkulációs és Élettani (FAMÉ) társaságok 2011. évi közös tudományos konferenciája . Pécs, Magyarország, 2011.06.08-2011.06.11. Kiadvány: Pécs: 2011. Paper FAME0530. , 2011
Judit Navracsics, Gyula Sáry: Temporal aspects of acceptability judgments in bilingual sentence processing, In: Horváth H Attila (szerk.) (szerk.) Társadalmak, nyelvek, kultúrák. Veszprém: Pannon Egyetem, 2011. pp. 202-226., 2011
Kaposvári P, Csibri P, Csete G, Tompa T, Sáry G: Auditory modulation of the inferior temporal cortex neurons in rhesus monkey, PHYSIOL RES 60: (Suppl. 1) S93-S99, 2011
Kaposvari P, Csibri P, Csete G, Tompa T, Sary G: Sounds modulate neurons in the visual cortex of the monkey., FRONT NEUROSCI-SWITZ online: 1, 2011
Sáry: A kéz beszél, a kutya ugat - féltekei dominancia, kezesség, nyelv, In: Navracsics Judit, Lengyel Zsolt (szerk.) (szerk.) Lexikai folyamatok egy- és kétnyelvű közegben: Pszicholingvisztikai tanulmányok II.. Budapest: Tinta Könyvkiadó, 2011. pp. 70-75. (Segédkönyvek a nyelvészet tanulmányozásához; 121.), 2011
Csete G, Bognar A, Csibri P, Kaposvari P, Sary G: Aging alters visual processing of objects and shapes in inferotemporal cortex in monkeys., BRAIN RES BULL 110C: 76-83, 2014
Csibri P, Kaposvari P, Sary G: Illusory flashes and perception., J VISION 14: (3) 6, 2014
Kaposvari P, Bognar A, Csibri P, Utassy G, Sary G: Fusion and fission in the visual pathways., PHYSIOL RES 63: (5) 625-635, 2014
Navracsics J, Sáry Gy, Bátyi Sz, Varga Cs: Testing linguistic awareness among learners of Hungarian, In: Pawlak M, Aronin L (szerk.) (szerk.) Essential Topics in Applied Linguistics and Multilingualism: Studies in Honor of David Singleton. Switzerland: Springer Verlag, 2014. pp. 111-128. (Second Language Learning and Teaching), 2014
Navracsics J, Sáry Gy, Bátyi Sz, Varga Cs: Testing linguistic awareness among learners of Hungarian, In: Pawlak M, Aronin L (szerk.) (szerk.) Essential Topics in Applied Linguistics and Multilingualism: Studies in Honor of David Singleton. Switzerland: Springer Verlag, 2014. pp. 111-128. (Second Language Learning and Teaching), 2014
Navracsics Judit, Sáry Gyula: Bilingual sentence processing, In: Navracsics Judit, Szabó Dániel (szerk.) (szerk.) Mentális folyamatok a nyelvi feldolgozásban = Mental procedures in language processing. Budapest: Tinta Könyvkiadó, 2012. pp. 384-396. (Pszicholingvisztikai tanulmányok; 3.), 2012
Kaposvári P, Csibri P, Csete G, Tompa T, Sáry G: Auditory modulation of the inferior temporal cortex neurons in rhesus monkey, Physiol Res. 2011;60 Suppl 1:S93-9. Epub 2011 Jul 19, 2011
Csibri P. Utassy Gy.: Bimodális ingerfeldolgozás a rhesus majom látórendszerében, XVIII. Szent-Györgyi Napok programfüzet, 2011
Utassy Gy., Csibri P.: Kortikális interakciók a rhesus majom látórendszerében, XVIII. Szent-Györgyi Napok programfüzet, 2011
Utassy G, Csibri P, Kaposvári P, Sáry G: Illusory shape representation in the macaque monkey inferotemporal cortex, Clinical Neuroscience 65. I., 2012
Csete Gergő, Kaposvári Péter, Csibri Péter, Sáry Gyula: AZ ÖREGEDÉS HATÁSA A MAKÁKÓ MAJOM LÁTÓKÉRGI NEURONJAINAK MŰKÖDÉSÉRE, A MAGYAR ÉLETTANI TÁRSASÁG LXXV. VÁNDORGYŰLÉSE programfüzet, 2011
Sáry Gyula: A makákó majom látórendszerének elektrofiziológiai vizsgálata MTA doktora disszertáció, MTA V. oszt. könyvtára, 2011
Utassy,G, Csibri, P, Kaposvári, P, Sáry G: Illusory Shape Representation in the Macaque Monkey Inferotemporal Cortex, IBRO Workshop 2012 Szeged, 2012
B Anna, P Kaposvári, P Csibri, Gy Utassy, Gy Sáry: Audio- Visual Integration an Magno- and Parvocellular Pathways, MÉT 2013 programfüzet, 2013
Csibri Péter és Kaposvári Péter: A vizuális tárgy és kontextusának vizsgálata a flicker illúzióval, MÉT 2012 programfüzet, 2012
Csibri Péter és Kaposvári Péter: A döntési kritérium változásának aránya az unimodális illuzórikus felvillanás kísérletekben, 2013 MITT Budapest programfüzet, 2013
Utassy,G, Csibri, P, Kaposvári, P, Sáry G: Illusory Shape Representation in the Macaque Monkey Inferotemporal Cortex, 2012 IBRO International Workshop programfüzet, 2012
Csibri Péter és Kaposvári Péter: A döntési kritérium változásának aránya az unimodális illuzórikus felvillanás kísérletekben, 2013 MITT Budapest programfüzet, 2013
P Kaposvári; A Bognár; P Csibri; Gy Utassy; Gy Sáry: Fusion and fission in the visual pathways, PHYSIOLOGICAL RESEARCH in press, 2014
Péter Csibri; Péter Kaposvári; Gyula Sáry: Illusory flashes and perception, JOURNAL OF VISION in press, 2014
Navracsics J; Sáry Gy;: Vizuális szófelismerés a kétnyelvűségben, ALKALMAZOTT NYELVTUDOMÁNY (ISSN: 1587-1061) XIII: (1-2) pp. 73-91., 2013
Csibri Péter, Kaposvári Péter, Sáry Gyula: Hogyan észleljük a flicker illuziót?, Magyar Élettani Társaság 77. Vándorgyűlése, 2013
Kiss Alexandra, Navracsics Judit, Sáry Gyula: Szembotlás, avagy a mondatértés vizsgálata szemmozgás követésével, Magyar Élettani Társaság 77. Vándorgyűlése, 2013
Csibri P, Kaposvári P, Sáry Gy: Contextual Temporal Features of the Flash Illusion, : The Annual ACM Symposium on Applied Perception , Dublin, Írország, 2013
Utassy Gy; Bognár A; Kaposvári P; Csibri P; Gombkötő P; Sáry Gy;: Face representation int he inferotemporal cortex of macaque monkey., Magyar Idegtudományi Társaság XIV. Konferenciája. Budapest, 2013




Back »