视觉神经生理学
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1.光电转换环化鸟苷酸(cGMP)起重要作用黑暗条件下,几乎所有转导蛋白都与GDP(二磷酸鸟苷)结合,对cGMP磷酸二酯酶活性无影响,外段内cGMP保持高密度,从而使外段膜上由cGMP门控的阳离子通道开放,钠离子(以及部分钙离子)经该通道内流(称为暗电流),引起光感受器去极化,钾也同时从内段膜外流,完成电流回路。
光照时,视紫红质构型变化产生间视紫红质Ⅱ,并与转导蛋白结合,转导蛋白上的α亚基与GDP解离,而与GTP结合。
与GTP结合的α亚基与β、γ亚基分离,转而激活膜上的PDE,PDE使cGMP水解,从而使外段内cGMP浓度下降,钠通道开放数减少,视杆细胞超极化。
2.Purkinje现象环境亮度降低时颜色的明度发生变化的现象称为这个玩意视锥细胞主要集中在视网膜中央部位,由中心凹测得的相对光谱敏感曲线称明视敏感曲线;视杆细胞主要分布在视网膜的周边部,在视杆细胞最密集区和暗视条件下测得的曲线称暗视敏感曲线。
人眼在暗视状态和明视状态时,敏感峰值在光谱中的位置是不同的。
暗视时的敏感峰值在光谱的蓝绿部分(507nm),在峰值两侧,特别是在长波段,敏感度下降很快,在780nm处敏感度只有峰值处的千万分之一。
在明视时敏感峰值在光谱的黄绿部分(555nm)。
当照明度逐渐将赌,从明视状态转变为暗视状态,光谱敏感曲线移向短波段,长波段的相对敏感度降低,而短波段则增高,敏感峰移至光谱的蓝绿部分,光谱敏感性的这种变化一般称为Purkinje位移。
3.颜色的分类和属性分类:非彩色和彩色。
属性:色调:是颜色彼此区分的特性饱和度:指颜色的纯度明度:颜色的明暗之别4.对比敏感度曲线P755.青光眼视野缺损1.局限性缺损:旁中央暗点、鼻侧阶梯、颞侧楔形压陷、弓形暗点和环形暗点2.晚期视野:管状视野和颞侧视岛3.青光眼弥散性视野压陷或普遍明暗度下降4.青光眼视野缺损的分期与发展:早期为旁中心暗点、鼻侧阶梯、颞侧楔形压陷中期为弓形暗点、环形暗点、鼻测象限性缺损晚期残留中心管状视野、颞侧视岛6.a波、b波A波主要与光感受器有关B波是起源于光感受器后神经元7.视路的中枢部分主要是由外侧膝状体和视皮层神经元构成,成像视觉功能的中枢机制将主要由外侧膝状体神经元和视皮层神经元来完成。
人类视神经系统的生理学机制和视觉效应视觉是人类最重要的感官之一,它通过视觉器官——眼睛,向大脑传递外界的图像信息。
这个过程涉及到许多复杂的生理学机制和神经学基础。
本文将通过讨论视觉系统的生理学机制和视觉效应来解释这个过程。
视网膜的生理学机制视网膜是眼睛的内层,其中包含视网膜神经元和视网膜血管。
视网膜神经元是视觉系统的核心组成部分,它们将光信息转化为神经信号。
视网膜神经元分为两种类型:锥形细胞和杆形细胞。
锥形细胞对颜色和细节敏感,更多存在于视网膜的中央区域。
它们分为三种类型:红色、绿色和蓝色。
每种类型对颜色的敏感度略有不同,其中红色对红光敏感,绿色对绿光敏感,蓝色对蓝光敏感。
杆形细胞对弱光和运动敏感,更多存在于视网膜的外围区域。
它们只能分辨黑白,但对比度敏感。
杆形细胞比锥形细胞更好地适应暗环境,并且可以提供更好的全局视觉。
视觉皮层的生理学基础视觉皮层是大脑皮层中最重要的一个部分,它占据了大脑的后部。
视觉皮层主要负责处理来自视网膜的信息。
它包括多个区域,每个区域都负责不同类型的信息处理。
例如,V1区域(初级视觉皮层)可以分辨黑白和方向,而V2区域可以分辨物体的形状和颜色。
视觉皮层处理信息的方式非常复杂,它包括许多不同的细胞类型和神经元。
其中,感受野是视觉皮层所处理信息的一个核心概念。
每个视觉皮层的神经元都有一个感受野,它指代神经元对信息感兴趣的区域。
当这个区域内的信息发生变化时,神经元会发出信号,向大脑传递信息。
视觉效应的理解视觉效应是指人们观察到的视觉现象或影响。
大部分视觉效应的产生都是因为人类视神经系统的特殊生理学机制和大脑处理方式。
例如,整体效应是指人们更容易看到一个整体而非个体元素。
这是因为大脑倾向于组合相似元素,并将它们视为一个整体。
另一个著名的视觉效应是色彩对比效应。
这种效应发生当人们同时看到不同颜色的物体时,大脑会使这些颜色变得更加对比鲜明。
这种效应与大脑中感兴趣区域旁的对比效应有关。
眼视光医学专业《视觉神经生理学》试卷样卷题号一二三四总分得分登分人核分人得分 阅卷人一.名词解释(本大题共6小题,每题5分,共30分。
) 1.视觉发育关键期2.暗适应曲线3.动态视野检查4.眼电图5.负波型ERG6.杆体性全色盲者得分 阅卷人二.单项选择题(本大题共20小题,每题1分,共20分。
)1. 下列有关视觉发育说法错误的是: ( )A.形觉是保证视觉系统发育的一个重要因素B.双眼在关键期内互相竞争并取得平衡C.形觉剥夺的开始时间对视皮层的功能变化没有关键意义D.形觉剥夺的总的时间对视皮层的功能变化有关键意义E.关键期的影响可能发生可塑性变化2. 有关Purkinje现象,下列说法错误的是: ( )A. 该现象从另一个侧面证实了视觉二元学说的正确性B.有没有该现象,可以鉴别视网膜是否为混合型视网膜C.该现象说明人眼的光谱敏感曲线在明视觉状态下和暗视觉状态下不同D.暗视觉状态下的敏感峰值在555nm,明视觉状态下的敏感峰值在507nmE. 日光下明度相等的红花和蓝花,黄昏时蓝花比红花更亮一些。
3. 有关视觉适应的说法下列正确的是: ( )A. 视锥细胞和视杆细胞的有效范围相同B. 视杆细胞的光明敏感度高,因此视觉范围大C. 视锥细胞通常不会饱和,因此视觉范围大D. 视锥细胞光敏感度低,因此视觉范围小E. 人眼动态的有效视觉范围为6个log单位4. 下列哪个不是视觉适应的机制 ? ( )A. 瞳孔大小变化B. 光化学适应C. 视锥细胞和视杆细胞的数量D. 神经性适应E. 光感受器中视色素浓度5.下列哪个与视觉二元现象无关的是: ( )A. 暗适应曲线B. Purkinje现象C. 光色间隔D. 光谱敏感曲线6、视野指数MD表示什么:( )A. 平均敏感度B. 平均缺损C. 局部缺损D. 丢失方差7、一般临床上称 度以内的视野为中心视野。
( )A. 10B. 20C. 30D. 608、为保证视野结果的可靠性,固视丢失率应控制在 以内。
视觉神经生理学复习资料一、单选题1.视觉心理物理学,其内容包括视力、色觉、视野和(A)。
A. CSB. ERGC. EOGD. VEP2.临床上视路通常指从视神经开始,经怎样的神经传导径路到枕叶视中枢。
本题应选择(B)A.视束、外侧膝状体、视放射、视交叉B.视交叉、视束、外侧膝状体、视放射C.外侧膝状体、视放射、视交叉、视束D.视放射、视交叉、视束、外侧膝状体3.L-视锥细胞的敏感波段向短波段偏移,在颜色匹配时需要比正常人多的多的红原色,才能得到与正常人接近的色觉。
这种情况见于(B)。
A. 红色弱B. 绿色弱C. 蓝色弱D. 黄色弱4. Kollner法则有助于视觉疾病的定位,若患者为获得性的红-绿色觉异常,则病变部位可能位于(D)。
A.视网膜色素上皮层B.光感受器细胞层C.双极细胞层D.视神经或神经节细胞5.以下哪个是对比敏感度和空间频率之间的函数,本题应选择(A!!!!。
A.对比敏感阈值B.空间频率C.对比敏感度D.对比敏感度函数6.在一定的时间内,同一个神经节细胞感受野上的光感受器将各自的视觉信号都传递给该神经节细胞,参与同一个视觉阈值形成。
即该神经节细胞能将其感受野上,不同空间上各点的信号进行总和后传递。
这种能力即称为(A)。
A.空间总和B.时间总和C.空间累计D.时间累计7.时间频率指在单位时间内光闪烁的次数。
一般以1秒内闪烁的次数来表示,单位为Hz。
50Hz表示在1秒内完成了50次从最亮到最暗的过程,频率越高,闪烁变化越(C。
A.高B.低C.快D.慢8.当闪烁的频率增快或减慢至某一值时,闪烁光可产生稳定光的感觉,不再分辨有闪烁,增快到产生稳定光感觉的最低频率或减慢到产生稳定光感觉的最高频率称为(C)。
A. 时间频率B. 空间频率C. 闪烁融合频率D. 临界频率9. 时间对比度阈值是指一定时间频率时,分辨闪烁光的最低时间调制(D)。
A. 函数B. 阈值C. 敏感度D. 对比度10.时间对比度阈值的倒数是时间对比敏感度,通常用的表示方式是(B)。
双目立体视觉技术简介1.什么是视觉视觉不仅是一个古老的研究课题,也是人类观察和认识世界的重要功能和手段。
人类从外部世界获得的信息中,约75%来自视觉系统。
多年来,用机器模拟人类的视觉功能一直是人们的梦想。
视觉神经生理学、视觉心理学,特别是计算机技术、数字图像处理、计算机图形学、人工智能等学科的发展,使计算机模拟人类视觉成为可能。
在现代工业自动化过程中,计算机视觉正成为提高生产效率、检测产品质量的关键技术之一,如机械零件的自动检测、智能机器人控制、生产线的自动监控等;在国防和航空航天领域,计算机视觉也具有重要意义,如运动目标的自动跟踪和识别、自主车辆导航和空间机器人的视觉控制。
人类视觉过程可以看作是一个从感觉到知觉的复杂过程,从狭义上来说视觉的最终目的是要对场景作出对观察者有意义的解释和描述;从广义上说,是根据周围的环境和观察者的意愿,在解释和描述的基础上做出行为规划或行为决策。
计算机视觉研究的目的使计算机具有通过二维图像信息来认知三维环境信息的能力,这种能力不仅使机器能感知三维环境中物体的几何信息(如形状、位置、姿态运动等),而且能进一步对它们进行描述、存储、识别与理解,计算机视觉己经发展起一套独立的计算理论与算法。
2.什么是计算机双目立体视觉双目立体视觉(binocularstereovision)是机器视觉的一种重要形式,它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像对应点间的位置偏差,来获取物体三维几何信息的方法。
融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别,使我们可以获得明显的深度感,建立特征间的对应关系,将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来,这个差别,我们称作视差(disparity)图像,如图一。
图一。
视差图像双目立体视觉测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点,非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制。
对运动物体(包括动物和人体形体)测量中,由于图像获取是在瞬间完成的,因此立体视觉方法是一种更有效的测量方法。
温州医学院《视觉神经生理学》课程教学大纲温州医学院教务处编2011年4月课程负责人签字:教研室主任签字:日期:2011.4.20 日期:《视觉神经电生理》课程教学大纲(Visual neurophysiology)一、课程说明课程编码 NN102421 课程总学时36(理论总学时30/实践总学时6)周学时(理论学时/实践学时) 2 学分 2课程性质专业必修课适用专业眼视光学1、教学内容与学时安排(见下表):教学内容与学时安排表2、课程教学目的与要求:视觉神经生理学是眼视光学专业中一门重要的专业基础课,其宗旨是帮助学生理解视觉的特殊现象和熟悉视觉的形成机制。
通过本课程学习,掌握神经生理学主要研究方法;掌握视觉形成的视网膜机制和中枢机制、掌握颜色视觉理论、视觉的空间和时间分辨的概念以及分析视觉现象;掌握视野、临床视觉电生理的检查方法,临床应用等。
3、本门课程与其它课程关系:本课程与《眼科学》联系紧密,需《眼科学》先期或同期教学4、推荐教材及参考书:教材:十二五国家级规划教材《视觉神经生理学》参考书:科学出版社《临床视觉电生理学》(吴乐正、吴德正)5、课程考核方法与要求:考试6、实践教学内容安排:视网膜电图、图形视网膜电图、多焦视网膜电图——3课时视诱发电位、眼电图——3课时第一章概论一、目标与要求(一)掌握视觉心理物理学和视觉神经生物学的概念(二)掌握神经生物学的主要研究方法。
(三)熟悉视知觉的主要研究方法。
二、教学(一)详细讲解神经细胞的生理学特性、神经生物学的基本概念:神经细胞的信号和突触传递、感受野。
(二)详细讲解神经科学的研究方法:解剖学研究法(Golgi银染法),生理学研究方法(细胞外记录,细胞内记录膜片钳技术),分子生物学方法(重组DNA技术,应用单克隆抗体和细胞遗传技术)。
(三)重点讲解视知觉的经典研究方法、改良研究方法第二章视网膜的神经机制一、目的要求(一) 掌握视网膜神经元的分类及各类的形态和功能特点。
视觉是人类获得外界信息的一个很重要的渠道。
它主要是由光刺激作用于人眼所产生,据估计,信息总量的70%~80%是通过视觉获得的,可见视觉在人类认识客观世界时的重要性。
为了了解视觉的特点,我们首先需要了解视觉产生的外部条件,即光的特点,然后需要了解视觉产生的内部条件,即视觉器官的特点,其中包括眼睛的结构与功能,以及视觉的传导机制与中枢机制,最后我们还应该知道视觉的一些基本现象以及它们在人类生活中的意义。
一、视觉刺激视觉的适宜刺激是光。
这种说法有点笼统,光是具有一定波长和频率的电磁波,它的频率范围为5×1014~5×1015HZ,换算成波长为380~780nm,在幅员辽阔的电磁辐射中,人眼所能接受的光只占整个电磁波谱中的很小一部分,称为可见光,约占整个光波的1/70,在此范围之外的电磁波射线,如红外线、紫外线,人眼是看不到的,如图:在真空中,光速为每秒30万公里,当它通过液体、固体、气体等介质时,速度下降。
由于介质的数目不同,光从一种介质传到另一种介质时会产生不同程度的折射。
人眼接受的光主要来自光源及其照射在物体表面而反射的光。
光源是自身能够发光的物体。
在宇宙中,太阳是最主要的光源,此外还有各种人造光源,如白炽灯、霓虹灯、蜡烛等。
在日常生活中,人们很少遇到单色光,大多数都是具有一定光带(即一定的光波频率宽度)的光。
太阳光就是一种混合光,由不同波长的光线混合而成,经过三棱镜的折射,可产生由红到紫的各色光谱,这种现象叫色散,色散后的光不能继续分解,叫单色光,它们具有单一的波长。
在正常情况下,人眼所接受的光线大多是物体表面反射的光,这些物体不能自行发光,而是反射太阳或各种人造光源的光。
例如,星星就是一个不能发光的物体,我们平时看到的浩瀚苍穹中美丽的星光,其实是星星表面反射的太阳光。
总之,当我们讲到视觉刺激物—光的特性时,既包括光源的特性,也包括具有反射作用的物体表面的特性。
正是这些特性,决定了人的视觉特性。
视觉神经⽣理概论1、视神经分段:眼内段(最短)、眶内段(最长),管内段,颅内段。
2、3种技术可记录信号:a)细胞外记录:单个或⼀群细胞b)细胞内记录:膜电位变化c)膜⽚钳记录:离⼦通道3、膜电位:存在于细胞膜两侧的电位差,通常由于细胞膜两侧溶液浓度不同造成。
4、静息状态下,神经元的膜电位内负外正,约-70mV5、电突触:在突触前神经元(神经末端)与突触后神经元之间存在着电紧张耦联,突触前产⽣的活动电流⼀部分向突触后流⼊,使兴奋性发⽣变化,这种型的突触称为电突触。
6、化学突触7、神经⽣物学的研究⽅法:神经⽣物学从离⼦通道、细胞、突触、神经回路等⽔平探索视觉神经系统中视觉信号的形成和传递机制。
视觉的神经机制包括视觉的视⽹膜机制和中枢机制。
视觉信息在视觉系统中的传递是以⽣物电的形式进⾏的,可运⽤临床视觉电⽣理学,包括ERG、EOG、VEP检测临床病⼈综合电位变化。
8、视觉信号传导通路的四级神经元:光感受器细胞、双极细胞、节细胞、外侧膝状体。
视觉的视⽹膜机制1、视⽹膜神经元的分类:视锥细胞和视杆细胞、⽔平细胞、双极细胞、⽆长突细胞、神经节细胞。
(丛间细胞)2、按性质,神经元的电信号可分为:分级电位和动作电位。
3、分级电位:分级电位是视⽹膜中传输信号的主要形式。
其特点是时程较慢,其幅度随刺激强度的增强⽽增⼤,即以调幅的⽅式编码信息。
产⽣于光感受器和神经元的树突。
分级电位随传播距离⽽逐渐衰减,因此其主要功能是在短距离内传输信号。
4、动作电位:即通常所谓的神经冲动,或称峰电位。
若因刺激或其他因素,神经细胞膜去极化达到⼀个临界的⽔平,则产⽣瞬变的动作电位,并沿其轴突传导。
其特点是全或⽆。
5、暗电流:是指在⽆光照时视⽹膜视杆细胞的外段膜上有相当数量的Na离⼦通道处于开放状态,故Na离⼦进⼊细胞内,钾也同时从内段膜外流,完成电流回路。
在细胞膜外测得⼀个从内段流向外段的电流,称为暗电流。
6、各类神经细胞的电反应特征:a)⽔平细胞i.亮度型(L型)对可见光谱内任何波长的光照均呈超极化反应。