Sistemas sensoriais existem para fornecer a um organismo informações sobre o estado do ambiente que podem ser usadas para orientar ações e decisões futuras. Notavelmente, dois teoremas conceitualmente simples, porém gerais, da teoria da informação podem ser usados para avaliar o desempenho de qualquer sistema sensorial. Um teorema afirma que há uma quantidade mínima de energia que um organismo precisa gastar para capturar uma determinada quantidade de informação sobre o meio ambiente.
O segundo teorema afirma que a taxa máxima com que o organismo pode adquirir recursos do meio ambiente, em relação aos seus concorrentes, é limitada pela informação que este organismo coleta sobre o meio ambiente, também em relação aos seus concorrentes. Esses dois teoremas fornecem um arcabouço para formular e testar princípios gerais de codificação sensorial, mas deixam sem resposta muitas questões práticas importantes de implementação em circuitos neurais.
A codificação é um fenômeno que ocorre após a transdução . É um processo em que há uma correspondência de um para um que ocorre entre os atributos do estímulo e os atributos da atividade neuronal. Suponha que o neurônio A possua cinco frequências de impulsos de energia luminosa em forma eletroquímica. Em termos de codificação, as freqüências dadas de impulsos no neurônio A podem significar diferentemente quando os impulsos alcançam o neurônio B.
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