立体视觉相关大脑皮质区的功能磁共振研究

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1、中山大学硕士学位论文立体视觉相关大脑皮质区的功能磁共振研究姓名：苏毅华申请学位级别：硕士专业：眼科学指导教师：廖瑞端20070520立体视觉相关大脑皮质区的功能磁共振研究专业硕士学位申请者眼科学苏毅华导师廖瑞端主任医师摘要前言两眼同时注视一个物体时，感知为单一物像的过程，称为双眼视觉，又称双眼单视。是大脑皮质的视觉中枢，把来自两眼的有差异的视觉信号进行分析整理，综合成为一个完整的、具有立体知觉印象的过程。立体视觉是双眼视觉的最高阶段，其形成是涉及视皮质以外大脑高级整合区的一项复杂的认知过程，因此是视觉认知研究的重要内容。目

2、前在方法学上，视觉认知神经科学包括两大类互补的研究方法：一类是清醒动物认知生理心理学研究方法，另一类无创性脑功能(认知)成像技术。前一类方法包括单细胞记录、多细胞记录、多维(阵列)电极记录法和其他生理心理学方法(手术法、冷却法、药物法等)，通过观察细胞所敏感的刺激类型，了解细胞柱的分布排列，以观察对视觉信息的处理和加工过程；后一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种，功能磁共振(functionalmagneticresonanceimaging，fMRI)即属于脑代谢功能成像的一种，它可以为我们对认知过程的脑功能

3、形成直观的图像，以提供结构或区域性功能关系。功能磁共振(fMRI)是以血氧水平相关(bloodoxygenationleveldependent，BoLD)信号为核心检测和定位神经活动的一种具有高空间(毫米量级)分辨率及无创伤性的神经影像医学技术。在视觉研究中，功能磁共振技术检测脑组织局部血氧浓度在不同视觉刺激下的变化(BOLD对比度)，根据血氧变化强度与神经活动强度的相关特性，间接地探测大脑不同区域对视觉信息的处理和认知过程中的活动特点。近年采用BOLD．fMRI技术，研究人员逐步阐明了哺乳类动物，特别是人类视知觉形成相

4、关大脑功能皮层的组成和定位，例如，人脑的视皮层V1、V2、V3、V4和MT，V5等各区的位置和功能。目前，根据多个以猴为主的动物实验结果，随着双眼的视觉信息逐级向上级视皮质传导，各级视皮质区对立体视觉信息表现出越来越强的处理能力。但是，立体视觉的最终中枢在哪个区域，尚存在很大争议。研究目的：本课题采用BOLD．fMRI技术，使用3．oT的功能磁共振仪观察正常受试者在接受立体视觉刺激时所激活的大脑区域和强度，并研究水平视差大小与脑区激活程度是否相关，探索立体视觉的最终形成区域。研究对象健康大学生或研究生12例，男6例，女6例

5、，年龄为21～26岁。均为右利手，除屈光不正外无其他眼疾史，无全身疾病史或其他神经系统疾患，无头部外伤史。研究方法：一、眼科专科检查内容及方法1．眼科检查一(1)裸眼远近视力，(2)双眼前后段检查，(3)散瞳验光及次日复光；2．双眼视觉功能检查：(1)眼位检查：角膜映光法，交替遮盖、遮盖与去遮盖法、Maddox杆加三棱镜法；(2)眼球运动；(3)调节和集合功能：包括集合近点(NPC)，相对性集合和双眼调节灵敏度；(4)Bagolini线状镜检查法；(5)同视机检查：包括同时知觉和融合功能，远立体视觉定性检查，AC／A比率测

6、定；(6)近立体视锐度检查；(7)主导眼检查：四点试验法。3．色觉检查：PanelD．15。二、入选标准1．视力：双眼裸眼或矫正视力1．0以上。2．屈光状态：屈光度+o．50D～-3．00D，散光度0D—．1．00D，且经等效球镜转换后，屈光度+o．50D—．3．00D。3．眼科检查：未发现眼前段和眼底器质性病变。4．双眼视觉功能：(1)双眼正位；(2)遮盖与去遮盖检查无显性斜视；Maddox杆加三棱镜法远距离检查，16内隐斜’36外隐斜：近距离检查，04‘6a外隐斜；(3)眼球向九个方位运动均到位；(4)双眼调节灵敏度≥

7、6周期／分钟；(5)NPc范围：3’9cm：(6)近处正相对集合：模糊点15一176，破裂点19．-216，恢复点8一ll6；近处负相对集合：模糊点12．一136，破裂点20一．216，恢复点11-136；(7)Bagolinin线状镜检查正常：(8)同视机检查有同时视，自觉斜视角与他觉斜视角相差<5。；(9)水平融合范围：-6～+30。；(10)近立体视锐度≤60秒弧角；(11)Ac／A比率值为4-76；(12)四点试验可见2红2蓝；5．PanelD．15色觉检查正常。被选者必须满足以上各项指标方可入组接受本实验。三、f

8、MRI实验采用BOLD-fMRI技术及组块(BLOCKS)设计模式，以SIEMENS3．0TTrio磁共振成像系统扫描图像获取数据。视觉刺激采用E-Prime软件设计，由深圳市美德医疗电子技术有限公司生产的脑功能视觉刺激系统SA-8800执行。受试者通过注视额前方固定的平面反光镜观察投影屏上的刺激图像。