Reconstruction of Receptive Field of Retinal Ganglion Cell Using Matlab

Matlab을 이용한 망막신경절세포 감수야 구성

A retinal ganglion cell's receptive field is defined as that region on the retinal surface In which a light stimulus will produce a response. A retinal ganglion cell peers out at a small patch of the visual scene through its receptive field and encodes local features with action potentials that pass through the optic nerve to higher centers. Therefore, defining the receptive field of a retinal ganglion cell is essential to understand the electrical characteristics of a ganglion cell. Distribution of receptive fields over retinal surface provides us an Insight how the retinal ganglion cell processes the visual scene. In this paper, we provide the details how to reconstruct the receptive field of a retinal ganglion cell. We recorded the ganglion cell's action potential with multielectrode array when the random checkerboard stimulus was applied. After classifying the retinal waveform Into ON-cell, OFF-cell, ON/OFF-cell, we reconstructed the receptive field of retinal ganglion cell with Matlab. Here, we show the receptive fields of ON-cell and OFF-cell.

개개의 망막신경절세포는 자신이 담당하고 있는 망막의 특정부위에 빛자극이 가해지면 그 빛자극의 특징을 활동전위의 형태로 인코딩하게 된다. 이때 개개의 망막신경절세포가 담당하고 있는 망막의 특정부위를 감수야(receptive field)라 부른다. 그러므로 망막신경절세포의 전기적 특성을 파악하기 위해서는 감수야의 위치를 규정하는 작업이 반드시 필요하다. 그 이유는 감수야의 배열 상태를 알게 되면 신경절세포가 어떻게 시각자극을 인코딩하는지 그 메커니즘에 관한 통찰이 가능하기 때문이다. 본 논문에서는 무작위 바둑판 자극을 MEA의 개개 채널에 독립적으로 인가함과 동시에 여러 망막신경절세포의 흥분파를 기록하였다. 이후 오프라인에서 망막신경절세포의 파형을 추출하고 ON-cell, OFF-cell, ON/OFF-cell로 분류한 후 개개의 망막신경절세포의 감수야를 WATLAB을 이용하여 구현하여 보았다. 이런 방식으로 재구성된 ON-cell과 OFF-cell의 감수야의 예를 제시한다.