Verteilung der Ortsfrequenz-Selektivität in V1

Tootell und Mitarbeiter konnten zeigen, dass ebenso wie die Orientierungs-Selektivität auch die Ortsfrequenz-Selektivität im primären Sehkortex von Katzen in funktionellen Säulen organisiert ist [Too81]. Sie injizierten dazu $^{14}$C-2-Desoxy-d-Glucose (DG) in den Kortex, und reizten in mehreren Experimenten nacheinander visuell mit Sinusgittern verschiedener Orientierung und Ortsfrequenz. DG wird von Neuronen wie Glucose aufgenommen, kann aber nicht im Stoffwechsel umgesetzt werden, so dass sie sich anhäuft. Je aktiver eine Zelle ist, desto mehr DG nimmt sie auf. Bei der anschließenden histologischen Analyse der Gewebeschnitte kann die DG-Konzentration durch die Intensität der radioaktiven Strahlung auf einem Röntgenfilm bestimmt werden. Bei Rhesusaffen beobachteten sie, dass bei Reizung mit Sinusgittern hoher Ortsfrequenz (5-7 Perioden/°Sehwinkel) die Aktivität in den Interblob-Regionen der Schichten I, II und III zunimmt, während bei Reizung mit niedrigen Ortsfrequenzen (1-1,5 Perioden/°Sehwinkel) die Aktivitäts-Zunahme in den Blobs am stärksten ist, sowie in den an die Blobs angrenzenden Bereichen der Schichten I bis IVb [Too88]. In Schicht IV fanden sie Unterschiede zwischen Schicht $IVc\alpha$ und $IVc\beta$: Bei Reizung mit hohen Ortsfrequenzen nimmt die Aktivität in Schicht $IVc\beta$ (die Eingänge aus den parvozellulären Schichten des CGL bekommt) stärker zu als in Schicht $IVc\alpha$ (in der die Axone der magnozellulären CGL-Schichten enden). Umgekehrt verhält es sich bei niedrigen Ortsfrequenzen. Die Muster der Aktivitäts-Zunahmen variierten auch in Abhängigkeit von der Exzentrizität. Bei Reizung mit mittleren Ortsfrequenzen (4-5 Perioden/°) wurde in den fovealen Bereichen eine Aktivitäts-Zunahme in den Blobs gefunden, in den peripheren Bereichen nahm die Aktivität in den Interblob-Regionen zu. Dies deckt sich mit elektrophysiologischen Ergebnissen: Die Neuronen der Blobs reagieren bevorzugt auf niedrige Ortsfrequenzen während sich die Vorzugs-Ortsfrequenzen der Neuronen der Interblob-Bereiche über eine große Bandbreite von Ortsfrequenzen erstrecken ([Bor91], [Edw95]).