A macskakölyök meséje: Hogyan formálódnak a hálózatok és hova jutnak el?
A kutya, a tengeri nyúl és a csikóhal meséi arról szóltak, hogyan tanul egyetlen idegsejt és ezáltal az idegrendszer hogyan képes egyszerű, változó környezetben is megfelelően működő válaszokat mutatni. A mátrix memória példáján bemutattuk az asszociatív tanuló hálózatok képességeit. Röviden átvettük mi az a receptív mező és a populációs kód. Ebben a mesében, a macskakölyök meséjében, azt folyamatot járjuk körül, hogy hogyan alakul ki az agyi idegsejtek működő hálózata és egy ilyen hálózat mire képes.
A macskák a látórendszer kutatóinak modellállatai. Mivel ragadozók, pontosan el kell kapniuk prédájukat. Ehhez térlátásra van szükségük, aminek alapfeltétele, hogy a két szem látótere jócskán átfedjen, ez pedig úgy oldható meg, hogy a szemek előre néznek (vagy ugyan oldalt vannak, de ravaszul előre forgathatók, lásd kaméleon). A legelésző prédaállatok szeme a fejük két oldalán található, mivel nekik nem a térlátás, hanem a tér teljes belátása fontos. Nem elkapniuk kell valamit, hanem minden irányba látniuk kell, hogy el akarja-e kapni őket valaki. 
A macska látórendszere a sztereó látás és a finomabb prédakövetés miatt jóval fejlettebb, mint a rágcsálóké.
A ragadozók másik jellegzetessége, hogy mivel a préda után kell szaladgálniuk és a vemhes anyát nagy hasa ebben akadályozza, a ragadozók utódaikat viszonylag korán, fejletlenül szülik meg (a kismacska szeme születésekor még nem nyílt ki) és egy védett fészekben hagyják. Ellentétben például egy gnú borjúval, akinek születése után fél órával már követnie kell a csordát. Emiatt a korai születés miatt a kismacskák látórendszere is fejletlen születéskor és az első néhány hétben sokat fejlődik.
A macskák a fenti két dolog miatt, a látórendszer, és annak fejlődésének vizsgálatára remek modell állatok. Az anatómusok azt találták, hogy a megszületett kismacska agyában a látórendszer kapcsolatai már nagy vonalakban kiépültek. A szemben található recehártya (retina) ganlion sejtjeiből induló axonok eljutnak a talamusz oldalsó térdes test (LGN) nevű magjába, ahol az ott található átkapcsoló (relay) sejteket idegzik be, melyek az információt tovább küldik a látókérgek, elsősorban az elsődleges látókéreg (V1) felé, ahol agykérgi serkentő idegsejteken végződnek.
A kapcsolat finomszerkezete nem nagyon tér el a felnőtt macska látópályájától, látszólag minden a helyén van. Ennek ellenére, ha közvetlenül szemnyílás után elektrofiziológiai módszerekkel megvizsgálják a látókérgi idesejtek receptív mező tulajdonságait, éretlen, szabálytalan receptív mezejű sejteket találnak. A kismacska látókérgének 1-2 nap kell ahhoz, hogy kialakuljanak a felnőttre jellemző határozott receptív mezők, mely a V1 esetében a látótér különböző területein eltérő irányba álló vonalak. Vannak sejtek, akik a látótér bal felső sarkában lévő vízszintes vonalra érzékenyek és vannak, akik az alján, ferdén álló vonalakra érzékenyek.
Mindezekről akkor olvastam, amikor diákkörösként elkezdtem dolgozni a Szentágothai János vezette laboratóriumban, mivel kezdeti munkám macska látókéreg idegsejttípusainak leírása volt. Meglepett az a sebesség, amivel a kismacska látókérge megtette az első lépéseket a látás útján. Megpróbáltam megérteni mi is történhet. Hobbimnak hódolva, írtam egy programot, ami megpróbálta utánozni mi történhet a kismacska esetében. Ebből nagyon sokat tanultam az egyszerű hálózatkról és ezek a felismeréseket osztom itt most meg.
Mint az örvényféreg modell esetében, itt is először meg kellet fogalmaznom egy egyszerűsített modellt, amit leprogramoztam. Három alapfeltevéssel éltem:
- Kezdeti véletlenszerű kapcsolatok: a modell retina sejtjei véletlenszerűen kapcsolatokat létesítenek a modell agykéreg sejtjein, mint ahogy a genetikai program szerint az axonok benőnek a megfelelő célterületre (a talamuszt kiegyszerűsítettem a rendszerből). Ezzel ugye létrehozva egy kétrétegű, előrecsatolt hálózatot, hasonlóan a korábbi két példához.
- Környezetből érkező ingerek érik a rendszert: a modell retinára véletlenszerűen eltérő helyre eltérő irányú vonalakat „vetítettem”, melyek aktiválták a „retina” sejteket. Ezek ingerülete beterjedt a modell „látókéregbe” és azokat a sejteket, amik elegendő bemenetet kaptak aktiválták.
- Asszociatív tanulási szabályt használ a hálózat: Az egyszerre aktív „retina” és „látókéreg” sejtek közötti kapcsolatokat a Hebb szabály alapján megerősítette a modell, a többi súlyt kicsit csökkentette.