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].

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"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.



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"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.