特徵覺察器指視覺系統中只對視野內確定位置上有一定特徵的刺激形式產生最大反應的某些特殊神經元。
基本介紹
- 中文名：特徵覺察器
- 外文名：feature detector
- 類別：神經元
- 又稱：特徵檢測器
- 發現：H.B.巴洛
歷史進程
20世紀50年代，H.B.巴洛就發現青蛙視網膜神經節細胞對彌散光刺激遠不如對恰好充滿其感受野的光點敏感。他提出，每一個神經元都需要一個觸發特徵，即要求一種特殊形式的刺激，只有滿足了這個條件才能引起其最大的反應。亮度對比是神經節細胞的觸發特徵。
60年代初，J.Y.萊特文等正式提出特徵覺察器的概念。他們用近似自然環境的視覺刺激研究青蛙的神經節細胞的反應,並將這些細胞的特徵覺察器分為5類：對比邊界覺察器、凸邊覺察器（又稱蠕蟲覺察器）、運動邊界覺察器、變暗覺察器和暗度覺察器。他們認為這些覺察器與青蛙的撲食、逃避等行為有密切關係。後來的研究者又找到一些其他類型的覺察器，例如鴿、兔視網膜的水平邊和垂直邊覺察器、運動覺察器、運動方向覺察器等等。
諾貝爾獎金獲得者D.H.休伯爾和T.N.維厄瑟爾50年代後期開始的研究表明，貓和猴的初級視皮層內大多數神經元對刺激在視野內一定的方向位置有選擇性。他們把這類細胞稱為曲率覺察器。其中，有一類高級超複雜細胞，對成直角的刺激圖形敏感，因而被稱為拐角覺察器。另外，有些雙眼細胞對兩眼視象位置的差異有所選擇，稱為視差覺察器。
人們推想，還可能有各種各樣的其他覺察器。覺察器的形成可能是在神經系統的發育過程中完成的，與環境刺激或視覺經驗有一定關係。覺察器的活動可能是感覺的生理基礎。
有些學者將特徵覺察器的觀點加以引申，認為視覺系統更高水平上的神經元可能對具有重要生物學意義的物體或特徵的集合起反應，並且在猴子的上、下顳葉皮層記錄到一些只對手或臉有選擇性反應的神經細胞。
以特徵覺察器的活動來解釋動物和人視覺系統感知物體的神經機制的觀點，是與機器圖像識別中特徵提取理論和實踐並行發展起來的。機器識別的特徵提取方法的優點是經濟，減少了冗雜。神經系統如同一個複雜的濾波器，逐級去掉無關信息，只有那些關鍵刺激或觸發特徵得到保留，引起反應。
特徵覺察器觀點認為識別是通過提取圖形的幾何特徵實現的。這種觀點雖然得到了某些實驗的支持，但也有欠缺。例如，外部世界是千變萬化的，並不都能在腦內找到相應的覺察器。在低等動物較為簡單的視覺行為中，覺察器可能起著重要作用。高等動物,特別是人,視覺活動非常複雜，必然還有與之相適應的不同的識別機制。
