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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 / 00144_Field_frep121.txt < prev    next >
Text File  |  1996-12-30  |  3KB  |  115 lines
  1.  
  2. The surface of the cortex is 
  3. plotted on the x-y plane in this 
  4. three dimensional map; the 
  5. vertical (z) axis represents 
  6. orientation. If for all directions 
  7. of electrode tracks straight line 
  8. orientation-versus-distance 
  9. plots are produced, the surface 
  10. generated will be a plane, and 
  11. intersections of the surface 
  12. (whether planar or not) with 
  13. the x-y plane, and planes 
  14. parallel to it, will give contour 
  15. lines. (This sounds more 
  16. complicated than it is! The 
  17. same reasoning applies if the x-
  18. y plane is the surface of Tierra 
  19. del Fuego and the z axis 
  20. represents altitude or average 
  21. rainfall in January or 
  22. temperature.)
  23.  
  24. Orientations would then be 
  25. represented on a surface such 
  26. as the tilted plane in this 
  27. illustration, in cases where the 
  28. graphs were straight lines, and 
  29. otherwise on some kind of 
  30. curved surface. In this three-
  31. dimensional graph horizontal 
  32. planes (the x-y plane or planes 
  33. parallel to it) would intersect 
  34. this surface in lines, contour 
  35. lines of constant orientation 
  36. (iso-orientation lines) 
  37. analogous to lines of constant 
  38. height in a contour map in 
  39. geography. Undulations--hills, 
  40. valleys, ridges--in the 3-D 
  41. graph would give reversals in 
  42. some orientation-versus-
  43. distance plots; sudden breaks 
  44. in the form of cliffs would lead 
  45. to the fractures. The main 
  46. message from this argument is 
  47. that regions of regularity imply 
  48. the possibility of plotting a 
  49. contour map, which means that 
  50. regions of constant 
  51. orientation, seen looking down 
  52. on the cortex from above, must 
  53. be stripes. Because orientations 
  54. plotted in vertical penetrations 
  55. through the cortex are 
  56. constant, the regions in three 
  57. dimensions must be slabs. And 
  58. because the iso-orientation 
  59. lines may curve, the slabs need 
  60. not be flat like slices of bread. 
  61. Much of this has been 
  62. demonstrated directly in 
  63. experiments making two or 
  64. three parallel penetrations less 
  65. than a millimeter apart, and 
  66. the three-dimensional form 
  67. has been reconstructed at least 
  68. over those tiny volumes.
  69.  
  70.     If our reasoning is right, 
  71. occasional penetrations should 
  72. occur in the same direction as 
  73. contour lines, and orientation 
  74. should be constant. This does 
  75. happen, but not very often. 
  76. That, too, is what we would 
  77. predict, because trigonometry 
  78. tells us that a small departure 
  79. from a contour line, in a 
  80. penetration's direction, gives a 
  81. rather large change in slope, so 
  82. that few graphs of orientation 
  83. versus distance should be very 
  84. close to horizontal.
  85.  
  86.     The number of degrees of 
  87. orientation represented in a 
  88. square millimeter of cortex 
  89. should be given by the steepest 
  90. slopes that we find. This is 
  91. about 400 degrees per 
  92. millimeter, which means a full 
  93. complement of 180 degrees of 
  94. orientation in about 0.5 
  95. millimeter. This is a number to 
  96. have in mind when we return 
  97. to contemplate the topography 
  98. of the cortex and its striking 
  99. uniformity. Here, I cannot 
  100. resist pointing out that the 
  101. thickness of a pair of ocular-
  102. dominance columns is 0.4 plus 
  103. 0.4 millimeter, or roughly 1 
  104. millimeter, double, but about 
  105. the same order of magnitude, as 
  106. the set of orientation slabs.
  107.  
  108.     Deoxyglucose mapping was 
  109. soon seized on as a direct way of 
  110. determining orientation-
  111. column geometry. We simply 
  112. stimulated with parallel 
  113. stripes, keeping orientation 
  114. constant, say vertical, for the 
  115. entire period of stimulation.