[发明专利]一种基于大细胞视觉通路功能的检测方法及其装置

说明书

本发明属视觉认知及检测技术领域，涉及一种基于大细胞视觉通路功能的检测方法及其装置，该方法包括：使用拮抗颜色持续激活小细胞视觉通路的同时，给予较弱的亮度信息，由于小细胞通路主要被颜色信息激活，其对较弱的附加亮度信息改变的分辨力较小，亮度信息主要依赖大细胞视觉通路介导，由此选择性的测定大细胞视觉通路功能；通过检测实验显示，本发明中提取的对比敏感度结果主要为大细胞视觉通路所介导的反应；对测定大细胞视觉通路功能具有选择性，且敏感性效能高。本发明操作简单易行，结果清晰明确，使用者接受性强，可用于制备与大细胞通路相关的视觉功能评估标准。

技术领域

本发明属视觉认知及检测技术领域，涉及一种基于大细胞视觉通路功能的检测方法及其装置，尤其涉及一种基于活体大细胞视觉通路功能的视觉心理物理学检测方法。该方法可以利用视觉心理物理学技术选择性提取并量化所述大细胞视觉通路功能，进一步用于制备与大细胞通路相关的视觉功能评估标准。

背景技术

现有技术公开了有关平行信号传导通路是哺乳动物感觉系统的重要特征之一，作为感觉系统中最为重要的视觉感知系统中同样存在着相对平行的大、小细胞通路。研究显示，大、小细胞通路在结构上保持相对分离：即小细胞通路主要建立在视网膜侏儒型神经节细胞基础上，投射至外侧膝状体背侧小细胞层；大细胞通路主要建立为由视网膜阳伞型神经节细胞投射至外侧膝状体腹侧大细胞层；两类通路除解剖上相对分离外，其生理学特性也存在差异：大细胞通路对低空间频率信息敏感而小细胞通路侧重传导高空间频率信息；在时间频率上，大细胞通路处理高时间频率信息而小细胞通路对低时间频率敏感；两者最明显的差异是小细胞通路可介导颜色信息而大细胞仅能处理亮度信息。

目前，研究实践中尚无直接手段对大细胞视觉通路功能进行检测，多采用视觉心理物理学方法。已报道的可能方法有倍频视野与运动视野，但是业界对两类方法的大细胞通路选择性均存有争议。Kelly等首次报道倍频现象：当低空间频率黑白竖条栅呈高时间频率交替闪烁时，被试可以观察到条栅空间频率加倍。研究者认为此种现象产生的原因是由于激活细胞对空间信息呈非线性反应，而猫类视网膜中大细胞视觉通路中的一小部分(My细胞)被证实有此种特性，故学者推断倍频现象由大细胞视觉通路介导。但是近期有研究对倍频现象提出诸多质疑：一方面是关于倍频现象产生的机制，如White等收集灵长类视网膜大神经节细胞对倍频刺激反应的电信号，结果显示灵长类并不存在特异性的My细胞，单一神经节细胞的非线性信号中亦无空间调制信号，因此推断倍频现象的产生机制并不是由大细胞通路神经元的非线性反应所引起。Zeppieri等使用不同空间、时间频率的组合检测倍频现象，发现不同被试间存在较大的个体差异性，部分被试始终观察不到倍频现象而部分被试在所有空间、时间频率条件下均可以观察到倍频现象，说明倍频反应并不是某一类神经节细胞特有的。另外倍频视野在操作时被试多被告知对是否看到条栅作出反应，而不是对是否看到倍频现象作出判断，较多被试反映在临近阈值时仅观察到闪烁而无空间信息，学者推测此操作时被试所做出的反映未必是针对倍频线性而是针对刺激的对比度信息或闪烁信息。上述结果中除产生机制不明外，倍频刺激对大细胞视觉通路的选择性也遭到质疑，如Swanson等分别纪录灵长类动物视网膜尚大、小神经节细胞对标准视野计短暂呈现(200ms)的Goldmann III纯光点刺激和倍频刺激的电反应，发现大神经节细胞对两类刺激的反应均强于小神经节细胞，但大、小神经节细胞对短暂呈现的纯光亮度点刺激反应间的差异较倍频刺激引起的差异更大，与原先认为的倍频刺激优于纯亮度刺激选择激活大细胞视觉通路的理论相悖，提示高时间频率刺激较倍频刺激对大细胞通路的特异性更强。除倍频视野外，运动视野是另外一种被认为是检测大细胞视觉通路功能的检测方法，最常采用的为随意点运动图测试，但是学者指出该种对随意点运动一致性方向的判断依赖对视野中较大区域内的空间整合，这一整合区域范围明显大于大神经节细胞的感受野，更接近高级视皮层神经元的感受野(如MT/V5区)，说明此功能检测较高级运动皮层功能，而此区域并无大、小细胞特异性。

综上所述，现有的针对大细胞视觉通路行为学测试方法的选择性机制仍存在诸多质疑，鉴于现状，本申请的发明人拟提供一种选择性机制明确、敏感性高的基于大细胞视觉通路功能的检测方法。

发明内容