最近的实验表明,小鼠的初级视皮层(V1)与猫和猴子的V1有很大的差别,其中就包括了本课题所关心的网络响应性质之一——神经元响应的角度选择性(OS)与输入对比度的关系——猫和猴子V1中神经元响应的角度选择性随着输入对比度的升高而不变的现象,在小鼠V1中则变成了,兴奋性神经元的OS随着输入对比度的升高而增强,而抑制性神经元的OS随着输入对比度的升高而降低。这些区别可能与小鼠V1和猫、猴子V1中连接结构的不同相关。在本论文中,我们基于实验数据为小鼠V1的等效输入层构建了一个大规模计算模型。模型成功地重现了实验中观察到的网络响应性质,比如放电率的分布,OS的宽度分布,以及“简单”神经元与“复杂”神经元的响应调制比分布,也包括了上述的神经元OS对输入对比度的依赖性。通过对模型中关键参数的控制与分析我们发现,抑制性神经元OS随输入对比度升高而减弱的现象由其所接收的无角度偏好性的强兴奋性输入所主导。而强抑制性反馈作用,和对角度有强偏好性的兴奋性神经元之间的连接,则是兴奋性神经元OS随输入对比度升高而增强的现象背后的主要机制;同时,由于抑制性神经元OS的减弱而导致的抑制性输入OS的减弱,则只是兴奋性神经元OS增强的次要机制。在对结果的讨论中,针对一些不同实验组之间实验结论的出入,以及模型自身的假设,我们修改了模型的初始设置,发现上述的机制在这些改动下仍然成立。更重要的,基于对这些机制的理解,我们发现只需要细致地平衡使兴奋性神经元OS随对比度升高而增强的两种机制,也可以使得小鼠V1的兴奋性神经元OS不依赖于输入对比度,并探索了与其他动物模型的异同——有助于今后在不同动物模型的研究中理解神经元OS对输入对比度依赖性。我们也讨论了在这些网络结构机制对网络中OS信息编码的影响。