立体视觉和立体盲

一、立体视觉人的感光器官眼球的内壁上有一层视网膜,它象照相机所用底片一样感受外部物体的光强,并在视网膜上面产生一个影象,但这是一个仅反映平面信息而无深度感的象。人们怎样获得周围的环境的立体感呢?这与双眼视觉有关,因为人有两只结构相同的眼睛,人在用双眼同时注视一物体时,这一物体在左右两眼视网膜上形成大小、形状和亮度基本相同的影象。由于位于头部正前方的左右两眼分开轴约为5°,这样两眼从两个不同的位置和角度注视景物     

视物时为何感觉不到盲点的存在?

答:视网膜上所有的由神经节细胞发出的视神经纤维都集中在眼后极偏向鼻侧处穿出视网膜,视网膜动脉和视网膜静脉也由此进出视网膜,这个区域叫做视乳头。由于这个区域没有感光细胞,入眼光线成象于此,不能引起视觉,因而生理学上称之为盲点。     

视觉皮层下通路与拓扑知觉

研究表明，视觉通路除了经典的视觉皮层通路外，还有一条“古老的”、快速的皮层下通路负责在有意识和无意识状态下快速处理与情绪相关的信息。皮层下视觉通路由上丘、枕核和杏仁核组成，而且不经过初级视觉皮层。我们前期研究表明，初级视觉皮层与拓扑知觉信息加工没有关系，而皮层下视觉通路负责处理视觉拓扑信息。基于这些发现，我们认为，在早期视觉中，大脑检测涉及生命攸关的信号，这些信号告诉大脑：环境中有物体出现或消失，使大脑进入警戒状态，这对物种的生存至关重要。因此，在早期视觉中，需要检测的要素只是物体的“出现”和“消失”，而不是“纹理”、“形状”等。“出现”和“消失”都是拓扑特征的变化。拓扑感知和皮层下视觉通路的存在可能是早期预警的神经基础。在灵长类动物中，视网膜外周区域主要由视杆细胞构成，该区域接收的视觉信息主要通过皮层下视觉通路进行处理；视网膜中心区域（即中央凹）主要由视锥细胞构成，视觉空间分辨率变得非常高，该区域视觉信息处理主要是由视觉皮层负责。研究表明，由视杆细胞构成的视网膜是个“古老”结构，在1亿多年前就出现了；而视锥细胞构成的视网膜类型较为“年轻”，在5 000万年前才出现。所以，我们的视网膜从“古老”结构演化到“年轻”结构至少用了5 000万年的时间，它是由一个古老结构和一个年轻结构共同组成的“嵌合体”。当我们讨论皮层下通路存在的意义时，我们也应该结合皮层通路的功能来统一考虑。     

蜘蛛的视觉

很多蜘蛛有8只眼睛,在头部前端排成2列或者3列。根据排列位置,蜘蛛的眼睛可分为前中眼、前侧眼、后中眼和后侧眼。所有蜘蛛的眼睛都是单眼,表面是角膜,在角膜下皮层的内面是由特化的视觉细胞构成的视网膜。每一个视觉细胞有一个有核的细胞体,一端有视杆。根据核和视杆位置的不同,蜘蛛的单眼可以分为后视杆眼(前中眼)和前视杆眼(前、后侧眼和后中眼)。角膜后面是反光组织和色素细胞。     

人眼视网膜感光细胞可以产生或发放神经冲动吗？

人眼祝网膜感光细胞可以产生或发放神经冲动吗？《生物》（第二册）第９８页写道：“物象刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。”《生物》第二册《教师教学用书》第１５３页“感光色素在光的作用下可发...     

视网膜神经节细胞的信息编码特性

在脊椎动物的视觉系统中,信息的初级处理发生在视网膜。视网膜神经节细胞是视网膜唯一的输出神经元,在不同视觉刺激条件下会表现出不同的放电活动模式。研究表明视网膜神经节细胞可以利用多种编码方式,包括频率编码、时间结构编码以及群体协同编码等,有效地编码外界刺激。另外,大千世界的视觉场景变化几乎是无限的,长期的进化赋予了视网膜良好的适应能力,以实现通过有限的神经元活动对无限变化的视觉场景的编码。本文回顾了近年来关于视网膜神经节细胞编码方式和适应特性的相关研究,对多种编码方式在不同刺激下的动态改变、适应特性及生理功能进行讨论。     

双眼视觉实验与原理

很多中小学生在生活中会产生这样一个问题:同一物体在我们两只眼中呈现2个物像,为什么我们感觉到的是1个物体而不是2个物体。这是一个双眼视觉的问题。简单地说,两眼同时看一物体时产生的视觉,即称之为双眼视觉。从生理学的角度来认识,“双眼视觉是一个外界物体的形象分别落在两眼视网膜的对应点上(主要是黄斑部),神经兴奋沿视觉知觉系统传入大脑,     

视觉中枢研究的新进展

在视觉传入通路中,各级神经元对视觉图象的传递和加工起着不同的作用。视网膜和外膝体细胞能传递图象的平均亮度,增强边缘和拐角;初级视皮层细胞能检测图象的基本特征,即线条/边缘的方位、运动方向、空间频率和深度等;高级视皮层细胞能对基本特征进行整合,从而反应复杂图形的整体特性。在视皮层内,调谐特性相同的细胞在垂直方向上排列成规则的“功能柱”结构,各种不同的功能柱组合成“超柱”,它可能是分析图象的基本功能单元.     

“反贴”的视网膜

人眼的视网膜主要由3层细胞组成,依次是感光细胞(感觉光线)、双极细胞(分析处理视觉信号)和节细胞(归纳信号并传送至大脑)。理论上说,感光细胞应该朝向光线进入的方向,实际情形却与此相反,所以人的视网膜被认为是"反贴"的,而章鱼眼睛的视网膜被认为是"正贴"的。事实上人的眼睛和章鱼的眼睛在实现清晰成像、血液供应和避免血液对视觉图像的影响的机制完全一致。     

视网膜神经节细胞的协同活动以及信息编码

在脊椎动物的视觉系统中,信息的初级处理发生在视网膜.随着多电极记录技术的发展,视网膜神经节细胞的协同活动在不同物种中被广泛地观察到.然而,协同活动在视觉信息处理中的作用还不清楚,并且存在一定的争议.本文回顾了近些年关于视网膜神经节细胞协同活动的相关研究,对协同活动的分类、检测以及生理功能进行讨论.     

看东西有立体感是怎么一回事?

答:所说的立体感就是立体视觉,是人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凹凸的感知能力,是人在进化发展历程中获得的一项特有的双眼高级视觉功能。人在用双眼看同一物体时,这一物体的影象就分别落在了两眼的视网膜上,形成基本相同的两个影象。由于左右两眼有一定的距离,这样物体的每一点在两眼视网膜上的投影的对应点就不完全相同,而是有一个微小的位置差移,这个差移称为视差。当眼睛将视差传到大脑,经加工后,大脑就可把两眼传入的两个平面影象合成一个完整的立体影象,即立体视觉。     

bcl-2在视网膜发育及病变治疗中的机制研究

在视网膜的正常发育与视网膜多种疾病中,细胞凋亡与视网膜细胞的死亡、疾病的发生发展有密切关系,是维持眼发育或视功能损伤的重要因素之一,而Bcl-2家族是主要的细胞凋亡调控蛋白,其中的抗凋亡蛋白又以Bcl-2基因最具有代表性,本文就视网膜发育及一些视网膜疾病中细胞凋亡与Bcl-2基因表达的变化与相关机制作一综述.     

兔眼增殖性玻璃体视网膜病变模型的建立

目的探讨兔眼增殖性玻璃体视网膜病变模型的建立方法。方法①体外培养兔眼视网膜色素上皮细胞;②兔眼3组,每组6只,分别在玻璃体内注射0.1 mL的生理盐水、1×106细胞及2×106细胞,在不同时间段进行裂隙灯显微镜、间接检眼镜、眼底照像和B超检查,观察成模情况。结果注射后28 d,生理盐水组成模0眼;1×106细胞组成模5眼,其中Ⅰ级眼1只,Ⅱ级眼3只,Ⅲ级眼1只;2×106细胞组成模6眼,其中Ⅱ级眼2只,Ⅲ级眼4只。结论兔眼玻璃体内注射2×106同种视网膜色素上皮细胞建立增殖性玻璃体视网膜病变模型,符合病变发展规律,而且稳定可靠,成模较快,简单易行。     

从胚胎干细胞到视网膜

视网膜退行性病变影响着全世界数百万人。然而,视网膜是人体再生能力很差的一类组织,成年机体无法自我更新那些病变中丢失的视网膜细胞,导致视网膜退行性病变的不可逆性。因此,恢复患者视觉将依赖于引入外源细胞替代丢失的视网膜神经元。胚胎干细胞（ES细胞）具有无限的自我更新能力和形成机体所有类型细胞的巨大分化潜力。这两个特性使得ES细胞成为细胞替代疗法的理想供体细胞。近年来,人们在探索将ES和诱导多能干细胞（iPS细胞）体外定向诱导分化为视网膜神经元,甚至整个视网膜方面已取得多项进展,并且体外形成的视网膜细胞可以与宿主视网膜整合。在此篇综述中,首先简要概括哺乳动物视网膜的组织结构、发育过程和调控机制,然后,重点阐述近年来科研工作者探索ES/iPS细胞体外诱导分化为视网膜细胞和组织的研究进展。     

河川沙塘鳢视觉器官的发育及其与摄食的关系

利用光学显微镜观察了河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)视觉器官的发育,并对其发育与摄食的关系进行了研究。河川沙塘鳢的眼囊起源于神经外胚层。当胚胎发育至心跳期时,眼囊内陷形成视杯;之后,视杯内表面的外胚层形成晶状体而与视杯分离,视杯进一步发育形成视网膜。随着胚胎的进一步发育,晶状体的直径增加,结构逐步发育完善。胚胎发育至眼黑色素出现期时,视网膜分化为6层,其中,外核层、内核层和神经节细胞层3个核层明显;胚胎发育至孵化前期时,视网膜已分化为10层。孵出后1d的仔鱼,其视网膜已能行使功能,仔鱼逐渐开口摄食。随着稚、幼鱼的发育,视网膜厚度进一步增加,结构发育完善。视网膜的结构和视觉特性显示河川沙塘鳢是要求光照条件好、白昼活动并具有较好视觉功能的鱼类。     

蛙视觉及其电子模拟(下)

三、蛙的视觉指导行为实验蛙在生活环境中的运动,捕食和避敌反应主要受视觉的指导。要研究蛙的视觉功能,揭示蛙的图象识别本领,就必须研究蛙的视觉行为,并把行为与细胞水平上电生理学研究资料相互比较。比较指出,蛙的行为和视网膜检测器的反应有下述差别:(1)蛙的2类神经元是“昆虫检测器”,对3-5°的黑物体产生最大反应;刺激面积再增     

人眼视网膜成像的实验

在讲解人眼视网膜成像时,如何使学生弄懂我们所看到的每件物体都是“正”像,而实际上反映在人视网膜上的像却是“倒”像,怎样来证明这一点呢?下面介绍一个简单的实验方法.     

小鸡视网膜神经节细胞的反应特性: 多电极记录研究

视网膜主要进行视觉信息的初级加工和处理. 应用多电极记录技术, 对一小块保持功能活性的小鸡视网膜上的多个神经节细胞的电活动进行同步记录, 然后通过相关非线性分析方法检测提取动作电位. 对视网膜神经节细胞群体活动特性的分析, 说明了视觉信息不仅为神经元的放电频率所编码, 也为相邻神经元的协同放电活动所携带.     

初级视觉皮层“简单”与“复杂”神经元动力学的计算建模

本文回顾了我们在哺乳动物视觉皮层的建模工作.利用初级视觉皮层的大规模神经元网络模型,我们解释了初级视觉皮层里“简单”与“复杂”神经元现象的网络机制.所谓的“简单”细胞对视觉刺激的反应近似线性,而“复杂”细胞对视觉刺激是非线性的.我们的模型成功地再现了简单和复杂细胞分布的实验数据.     

半滑舌鳎仔、稚鱼视网膜结构与视觉特性

对1-50d半滑舌鳎仔、稚鱼视网膜和全长50mm的半滑舌鳎幼鱼视网膜结构和视觉特性进行了研究。结果表明:(1)3d仔鱼色素层形成,15d仔鱼没有显著的视网膜运动反应,25d时具有正常感受自然光的明视功能,43d半滑舌鳎稚鱼适应自然光的功能丧失;(2)半滑舌鳎仔鱼阶段感受细胞主要为高密度的单锥,视杆细胞和双锥细胞出现的较晚;单锥融合成双锥时,由于半滑舌鳎视锥细胞椭圆体细长,融合程度较差,尽管在视网膜横切面上能够看到双锥,但在切向切面上仍呈现单锥排列方式;随其生长发育,视锥和神经节细胞密度降低,视杆细胞密度增加,31d后视杆细胞数量显著增加;同时,外核层细胞核与神经节细胞的比值增大,网络会聚程度提高;相关数据表明,20-31d是视网膜结构和视觉特性发生明显变化的过渡时期,这是与半滑舌鳎从浮游生活到底栖生活生态环境的变化相适应的;(3)半滑舌鳎内核层结构特殊,50mm时只有1层水平细胞,属感光系统不发达类型,双极细胞和无长突细胞共4-5层,但不可分辨;内核层细胞层数的减少,基本上没有分化的水平细胞、双极细胞和无长突细胞,说明半滑舌鳎视网膜的光敏感性不高;(4)半滑舌鳎仔鱼浮游生活阶段视敏度较高,视觉在捕食行为中具有重要意义;底栖生活后,视敏度和光敏感性都较差,视觉在捕食行为中不可能具有重要作用