Neuroethology / Neurobiology


Toad/Kröte Video

This movie is based on a co-operation between Prof.Dr. Jörg-Peter Ewert (author) and IWF  Göttingen, Germany (producer). IWF-No: C 1805, Publication: 1993.  Award 1994: “Accredited by the International Association for Media in Science (IAMS)”

[Institut für den Wissenschaftlichen Film IWF 1956-2001; IWF Wissen und Medien gGmbH 2001-2010, closed in December 31, 2010].

______________


"Image Processing in the Visual System of the Common Toad: Behavior, Brain Function, Artificial Neuronal Net"

Abstract. Neuroethology and neuroinformatics are two corresponding disciplines. One topic of interdisciplinary research is visual pattern discrimination. Selecting visually guided prey-catching behavior in the common toad, this movie shows: 1) by which features of moving objects prey can be discriminated from non-prey; 2) how feature related information is processed in different brain regions in a parallel-interactive manner; 3) that the species-specific principle of feature assignment towards the categories “prey”/”predator” can be illustrated by means of a model of a neuronal circuit, in cartoon motion pictures; 4) how this model can be tested neurobiologically; 5) that feature discrimination can be modified by associative learning; 6) how brain structures involved in learning can be identified neurobiologically, which leads to an extension of the model of species-specific feature discrimination; 7) that some characteristics of feature discrimination can be simulated with the aid of an artificial neuronal net (ANN) and 8) that such an ANN can instruct a robot, for example, to sort objects moving on a conveyor belt.

Links to the video [running well under Mozilla Firefox]:

http://www.youtube.  PART 1/3: Behavioral Responses to Prey Features

http://www.youtube.  PART 2/3: Feature Detecting Neurons in the Brain

http://www.youtube.  PART 3/3: Interpretation, Verification & Application





"Bildverarbeitung im Sehsystem der Erdkröte: Verhalten, Hirnfunktion, künstliches neuronales Netz"

Zusammenfassung. Neuroethologie und Neuroinformatik sind zwei miteinander korrespondierende Disziplinen. Ein interdisziplinäres Thema ist Bildverarbeitung. Am Beispiel des visuell gesteuerten Beutefangverhaltens der Erdkröte zeigt der Film: 1) an welchen Form/Gestalt-Merkmalen bewegter Objekte Beute von Nicht-Beute unterschieden werden; 2) wie merkmalsbezogene Information in verschiedenen Hirnbereichen parallel-interaktiv verarbeitet wird; 3) dass die spezies-spezifische Zuordnung von verschiedenen Merkmalen zu den Kategorien „Beute“/ „Feind“ anhand des Modells einer Neuronenschaltung in Trickfilmszenen veranschaulicht werden kann; 4) auf welche Weise sich dieses Modell neurobiologisch testen lässt; 5) dass Merkmalsunterscheidung durch assoziatives Lernen modifizierbar ist; 6) mit welchen neurobiologischen Methoden für Lernprozesse verantwortliche Hirnstrukturen aufgespürt werden können, was zur Erweiterung des Modells der spezies-spezifischen Merkmalsunterscheidung führt; 7) dass sich gewisse Charakteristika der Merkmalsunterscheidung mit Hilfe eines künstlichen neuronalen Netzes (KNN) simulieren lassen und, 8) dass ein solches KNN einen Roboter steuern kann, fließbandbewegte Objekte zu sortieren.

Links zum Video [gute Wiedergabe mit Mozilla Firefox]:


http://www.youtube. TEIL 1/3: Verhaltensreaktionen auf Beutemerkmale (5:57 min)

http://www.youtube. TEIL 2/3: Neuronale Merkmal-Verarbeitung                (8:20 min)

http://www.youtube. TEIL 3/3: Interpretation, Bestätigung & Anwendung (12:02 min)