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/ Illusion - Is Seeing Really Believing? / Illusion - Is Seeing Really Believing (1998)(Marshall Media)[Mac-PC].iso / pc / illusion / hub_fie.cxt / 00048_Field_frep23.txt < prev    next >
Text File  |  1996-12-30  |  3KB  |  110 lines
  1.  
  2.     Around 1950, Stephen 
  3. Kuffler became the first to 
  4. record the responses of retinal 
  5. ganglion cells to spots of light 
  6. in a mammal, the cat. He was 
  7. then working at the Wilmer 
  8. Institute of Ophthalmology at 
  9. the Johns Hopkins Hospital. In 
  10. retrospect, his choice of 
  11. animals was lucky because the 
  12. cat's retina seems to have 
  13. neither the complexity of 
  14. movement responses we find in 
  15. the frog or rabbit retina nor the 
  16. color complications we find in 
  17. the retinas of fish, birds, or 
  18. monkeys. Kuffler used an 
  19. optical stimulator designed by 
  20. Samuel Talbot. This optical 
  21. device, a modified eye doctor's 
  22. ophthalmoscope, made it 
  23. possible to flood the retina with 
  24. steady, weak, uniform 
  25. background light and also to 
  26. project small, more intense 
  27. stimulus spots, while directly 
  28. observing both the stimulus and 
  29. the electrode tip. The 
  30. background light made it 
  31. possible to stimulate either rods 
  32. or cones or both, because only 
  33. the cones work when the 
  34. prevailing illumination is very 
  35. bright, and only the rods work 
  36. in very dim light. Kuffler 
  37. recorded extracellularly from 
  38. electrodes inserted through the 
  39. sclera (white of the eye) 
  40. directly into the retina from 
  41. the front. He had little 
  42. difficulty finding retinal 
  43. ganglion cells, which are just 
  44. under the surface and are fairly 
  45. large.
  46.  
  47.     With a steady, diffuse 
  48. background light, or even in 
  49. utter darkness, most retinal 
  50. ganglion cells kept up a steady, 
  51. somewhat irregular firing of 
  52. impulses, at rates of from 1 to 2 
  53. up to about 20 impulses per 
  54. second. Because one might have 
  55. expected the cells to be silent 
  56. in complete darkness, this 
  57. firing itself came as a surprise.
  58.  
  59.     By searching with a small 
  60. spot of light, Kuffler was able to 
  61. find a region in the retina 
  62. through which he could 
  63. influence--increase or 
  64. suppress--the retinal ganglion 
  65. cell's firing. This region was 
  66. the ganglion cell's receptive 
  67. field. As you might expect, the 
  68. receptive field was generally 
  69. centered at or very near the tip 
  70. of the electrode. It soon became 
  71. clear that ganglion cells were 
  72. of two types, and for reasons 
  73. that I will soon explain, he 
  74. called them on-center cells and 
  75. off-center cells. An on-center 
  76. cell discharged at a markedly 
  77. increased rate when a small 
  78. spot was turned on anywhere 
  79. within a well-defined area in 
  80. or near the center of the 
  81. receptive field. If you listen to 
  82. the discharges of such a cell 
  83. over a loudspeaker, you will 
  84. first hear spontaneous firing, 
  85. perhaps an occasional click, 
  86. and then, when the light goes 
  87. on, you will hear a barrage of 
  88. impulses that sounds like a 
  89. machine gun firing. We call 
  90. this form of response an on 
  91. response. When Kuffler moved 
  92. the spot of light a small 
  93. distance away from the center 
  94. of the receptive field, he 
  95. discovered that the light 
  96. suppressed the spontaneous 
  97. firing of the cell, and that 
  98. when he turned off the light 
  99. the cell gave a brisk burst of 
  100. impulses, lasting about 1 
  101. second. We call this entire 
  102. sequence--suppression during 
  103. light and discharge following 
  104. light--an off response. 
  105. Exploration of the receptive 
  106. field soon showed that it was 
  107. cleanly subdivided into a 
  108. circular on region surrounded 
  109. by a much larger ring-shaped 
  110. off region.