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。     

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,     

为医疗服务的双眼视觉研究

大脑皮层视区的神经元约有85％是与两眼的同等区相联系的,这些神经元担负主体和深度视觉的功能。这种眼与脑的双眼联系只要双眼的视觉输入平衡(两眼注视同一物体),此种联系就立即起作用并保持完好。如果把一个眼睛遮起来,那么这种联系即行消失,皮层视区便成为单眼联系。根据这些道理,目前对婴儿斜视采取了新的疗法。     

立体视觉中视差信息在视觉系统中的编码方式——位置差？相位差？

视差是形成双眼立体视觉的主要机制,由于双眼的水平分布,导致空间物体在双眼视网膜上的投影的位置产生视差,但是图象的视差怎样由皮以眼性细胞来进行编码？早期曾推测是由双眼性细胞左右感受野的位置差异来对应,并有一些心理物理和生理实验的证据。最近的一些研究表明,感受野的相位差是视差编码的主要方式,感受野位置差则在某种程度上是一种补充。     

半孔径立体显微镜

本文介绍一种半孔径立体显微摄影的插件,使能以一般光学显微镜观察细胞或组织结构的立体图象。一、半孔径立体显微摄影插件的结构及使用方法单眼观察物体时只知其大小而不能决定其空间位置,只有双眼才可以看出立体,因为双眼观察时具有视差。为了使在只有单眼视觉结构的普通光学显微镜上能实现双眼视觉的效应,我们设计了半孔径立体显微摄影插件,结     

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.     

立体视觉Panum极限情况下双眼融合遵循惟一性原则

惟一性原则在立体视觉信息处理过程中被用来作为解决"对应问题"的一个约束条件.在通常情况下惟一性原则都有效,但在一些特殊的刺激构型(如Panum极限情况)中它是否仍然适用是一个长期以来引起广泛争论的课题.为了探讨这一问题,以Panum极限情况为基本的刺激构型,从视觉方向和朝向视差两个不同方面对双眼融合现象进行了深入的研究.结果表明,在Panum极限情况下,双眼融合在视觉方向和朝向视差这两个方面都不遵守常规双眼融合的法则,这标志着在Panum极限情况下同时融合并没有发生,惟一性原则仍然成立.     

多重视觉表征:从视网膜坐标到空间坐标

视觉系统基于映射到视网膜上的像来获取外部世界的信息,因此,视觉信息首先在视网膜坐标系中进行编码和表征。然而,大量的研究显示,眼睛的注视方向对视觉皮层神经元的活动强度具有广泛的调节作用,这一机制能够实现基于视网膜以外参考坐标的视觉加工过程。近些年的研究发现,视觉信息能在多种不同的参考坐标下进行表征,这些机制在稳定的视觉表征、多感觉模态整合与视觉运动信息转换中起到重要作用。     

体厚小物体拍摄方法

科学研究过程中,经常有体厚的小物体需要进行摄影纪录与电影纪录,提供研究与发表论文的资料。如小骨头、小寄生虫、小昆虫、小动物的血管与内脏、药学植物果实以及小矿物等等。它们一般长0.5—5.0毫米,厚1.0—3.0毫米,要把全貌拍摄清楚,普通显微镜的低倍物镜是达不到要求的;普通照相机拍出的影象又太小,看不清全貌细部;专用的显微照相机也不能得到满意的效果,如果再进行拍摄这方面的科学电影,效果更差。本文针对这方面问题予以介绍。一、影象不清楚的原因体厚的小物体,本身上下厚度有一定的距离,因而小物体的各个部分,经过透镜所聚集的象也不在一个焦点平面上。如图1当物体与镜头相近的A点光线,经过透镜L折射聚焦于A＇上的NN平面;物体与镜头     

“眼”教学内容的一点改进

眼是视觉器官,是观察事物的工具。人能看清物体是通过眼的调节作用,在大脑皮层视觉中枢产生相应的视觉开始的。正常眼在一定范围内,远处物体或近处物体如书上的字,都能看清楚,这主要是眼的调节装置在起作用。关于眼的调节,生理卫生课本上只是提到了“晶状体的曲度可以调节”这么简单的一句话,而且也没有相应的图解。学生经常在眼的调节这个问题上提出疑问。几年的教学实践,我体会到在讲清眼的结构以后,还必需进一步讲清眼的调节装置。这对于学生正确理解眼的机能及预防近视都将起积极作用。为此,在讲解这部分内     

正常及异常双眼视觉的视动震颤（OKN）反应特性研究

为探讨不同双眼视觉状态下ＯＫＮ反应的特性,对正常人和不同类型的双眼视觉异常者的单眼鼻向及颞向ＯＫＮ反应进行了研究。实验发现：单眼视觉抑制者表现出鼻向与颞向ＯＫＮ反应不对称特性;两眼皆因视剥夺造成双眼视觉异常者主要以ＯＫＮ眼动增益降低为特点;双眼视觉正常者鼻、颞向ＯＫＮ反应是对称的。结果表明：单眼ＯＫＮ眼动反应的不对称特性及增益改变对探讨双眼视觉异常机制有重要意义,为视皮层双眼细胞异常导致单眼ＯＫＮ不对称的假设提供了支持性证据,并对弱视早期诊断及其分类有重要价值。     

昆虫复眼结构及视觉导航研究进展

复眼是昆虫主要的视觉器官,具有感受物体的大小、形状和颜色等功能。研究复眼结构是了解昆虫感光机制的基础,进而明确视觉信号在昆虫行为中的作用。昆虫的复眼包括了重叠像眼和并列像眼两种类型,重叠像眼具有聚光作用,可以感受到低强度的光,但是分辨率较低;并列像眼没有聚光作用,分辨率较高。大多数白天活动的昆虫具有并列像眼,夜晚活动的昆虫具有重叠像眼。分子生物学、视网膜电位和行为学研究结果均表明昆虫对紫外、蓝和绿光最敏感。昆虫利用天体和地面目标物信号定向和导航,依靠天体发出的偏振光和地面目标物与背景颜色的对比度进行视觉判断,对于任何一种昆虫,这两种信号都可能同时应用。视觉信号在昆虫定位植物寄主、寻找配偶和产卵过程中起着至关重要的作用,不能低估昆虫视觉能力的作用。利用昆虫对不同波长光波的趋性,研制专一性强的诱捕装置,可为害虫的无公害防治提供理论基础。     

不同注意任务类型及难度对猕猴微眼动的影响

微眼动是视觉注视过程中幅度最大、速度最快的眼动,可以消除由于神经系统适应性而产生的视觉衰退现象,在视觉信息处理过程中发挥着重要作用.基于微眼动与视觉感知功能的相关性,设计实验研究猕猴完成显性、隐性注意任务以及不同难度显性注意任务时,视觉注视情况下微眼动的差异.通过对不同难度显性注意任务下微眼动的参数进行比较,发现随着任务难度的增加,微眼动的幅度、速率和频率都被抑制.另一方面,对比不同类型的视觉感知任务(显性注意和隐性注意),发现在相似的实验范式下,隐性注意对微眼动的频率有明显的抑制作用,但幅度和频率没有得到一致的结果,这表明视觉注意任务类型的不同或将导致猕猴完成任务的策略不同.这些工作将为今后进一步研究微眼动产生的神经机制以及视觉注意过程中眼动的作用机制奠定良好的基础.     

青少年近视眼的形成和防治

眼是视觉的外围器官,人的眼球构造如图1所示,眼的屈光面基本上起着凸透镜的作用,经过一系列的调节装置,将外界的物像投射在视网膜上,刺激视网膜的感光细胞,这些细胞的兴奋沿着神经到大脑皮层的视区,在这里激起的反应叫做“看见”或“视觉”。可以把眼比做一架精密的自动照相机,当然,它的结构与机能的精细远非精密的自动照相机所能比拟的。     

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。     

即将碰撞时间的视觉信息加工研究进展

当物体迫近观察者或观察者迫近物体时,观察者(人或动物)利用何种视觉线索成功地实现躲避行为或截取行为?已有研究显示物体在观察者视网膜上视像均匀扩大的速率(Tau线索)可直接为人或动物提供即将碰撞时间信息,从而使得观察者可以直接指挥肢体,做出反应。本综述从行为学和认知神经基础上总结了支持Tau线索的证据,并对今后关于即将碰撞时间估计视觉线索研究趋势提出建议。     

即将碰撞时间的视觉信息加工研究进展

当物体迫近观察者或观察者迫近物体时,观察者（人或动物）利用何种视觉线索成功地实现躲避行为或截取行为？已有研究显示物体在观察者视网膜上视像均匀扩大的速率（Tau线索）可直接为人或动物提供即将碰撞时间信息,从而使得观察者可以直接指挥肢体,做出反应。本综述从行为学和认知神经基础上总结了支持Tau线索的证据,并对今后关于即将碰撞时间估计视觉线索研究趋势提出建议。     

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。     

小脑控制不同类型眼动的神经编码机制：从小脑皮层到小脑核团

近年来许多研究发现,小脑作为运动控制的主要脑区,除参与运动控制外也与孤独症、精神分裂症、奖励相关的认知功能和社会行为有关,因此小脑相关研究越来越受到重视。研究小脑参与运动学习和运动控制的神经机制是神经科学中最重要的课题之一。眼睛运动的肌肉协调和生物运动特征比其他类型的运动更简单,这使眼动成为研究小脑在运动控制中作用的理想模型。作为收集外界信息的主要方式之一,视觉对日常生活至关重要。为确保清晰视觉,3种主要类型的眼动（眼跳、平滑追随眼动（SPEM）和注视）需受小脑的精确控制,以确保静止或移动的物体保持在视小凹的中心。异常眼动可导致视力障碍,并可作为诊断各种疾病的临床指标。因此,眼动控制研究具有重要的医学和生物学意义。虽然对小脑皮层和顶核在调节眼动中的作用有基本了解,但眼动动力学编码的确切神经机制,尤其是小脑顶核控制追随眼动和注视的神经机制仍不清楚。本综述总结了目前小脑在运动和认知等方面的主要研究问题与小脑相关研究的潜在应用价值,以及近年来有关小脑控制眼动的相关文献,并深入探讨了利用单细胞记录和线性回归模型分析小脑皮层和顶核同一神经元同时参与控制不同类型的眼动,而不同类型眼动的不同动力学参数编码原则不同。此外,基于检测微眼跳的研究结果,我们讨论了小脑顶核参与控制视觉注视的可能神经机制。最后,讨论了最近技术进步给小脑研究带来的新机遇,为今后与小脑相关的研究和脑控义肢的优化控制（例如通过单独改善运动参数优化义肢控制）提供了新思路。     

物体生命度和真实大小在腹侧视觉通路上表征的研究进展

大脑如何感知物体并对感知到的物体进行类别的划分,这是视觉认知神经科学研究的重要目标之一。先前的研究证明,当我们看到物体时,大脑腹侧视觉通路能够对看到的物体进行识别并分类,进而使我们在行为上产生针对物体的不同交互方式。本文总结了腹侧视觉通路与物体视觉分类相关的最新研究进展,从物体在视觉皮层中的神经表征和机制等方面阐述了物体生命度与真实大小这两个重要组织维度的研究现状,提供了新的见解,同时指出了进一步研究的方向。