基于VR技术的脑视觉训练对青光眼患者视功能缺损和视觉质量的影响

目的探讨基于虚拟现实(VR)技术的脑视觉训练对青光眼患者视功能缺损和视觉质量的影响。方法选取2021年3月至2023年2月于三六三医院就诊的青光眼患者98例,按照随机数字表法将其分为观察组和对照组,每组49例。对照组给予常规视功能训练,观察组在对照组的基础上给予基于VR技术的脑视觉训练,两组均连续训练3个月。比较两组视力、眼压、视功能缺损情况、视网膜神经纤维层(RNFL)厚度、视盘容积(DV)、视功能调查问卷(NEI VFQ-25)评分和青光眼生活质量调查问卷(GQL-15)评分。结果训练1个月、3个月后,观察组的视力、RNFL厚度、DV以及NEI VFQ-25评分高于对照组,眼压、GQL-15评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。训练前、训练1个月后,两组抑制、知觉眼位、立体视、注视稳定、视觉噪声的缺损率比较差异无统计学意义(P>0.05)。训练3个月后,观察组抑制、知觉眼位、立体视、注视稳定、视觉噪声的缺损率显著低于对照组(P<0.05)。结论基于VR技术的脑视觉训练可改善青光眼患者视力、视功能、RNFL厚度、DV,降低患者眼压,提升患者视觉质量及生活质量。

近视的脑视觉研究现状及展望

眼接受外界光刺激产生的视觉信号经视觉通路到达视觉中枢,经中枢加工整合形成的主观感觉称为脑视觉。脑视觉反映了从视网膜到视觉中枢整个视觉神经系统的功能。既往在电生理、磁共振成像(MRI)、功能性近红外光谱技术(fNIRS)等检测中均发现近视患者的脑视觉异常。电生理检查的异常人群主要为高度近视和病理性近视患者。MRI检查发现高度近视患者多个视觉相关脑区的结构和功能发生了异常改变。本团队近期应用近红外脑功能成像技术结合自主研发的设备对不同类型近视患者的脑功能进行了研究,研究结果提示病理性近视患者的脑视觉和成年中度近视患者在无屈光矫正状态下的脑视觉均存在异常。近视儿童眼调节过程的脑视觉机制有待深入研究。本文从近视的分类,近视的脑视觉研究方法以及近视的视觉电生理学、MRI、fNIRS研究等方面就近视的脑视觉研究现状及展望进行综述。

基于生物脉冲信号的视觉神经编码验证方法研究

研究界对如何对神经编码模型的性能度量还没有达成一个统一的评价标准。现有的主要编码度量方法是对神经编码模型的编码响应与真实生理响应之间的相似度进行度量。该文提出一种通过神经解码验证神经编码模型性能的方法。基于此方法构建了包括传统编码度量方法和神经解码度量方法的视觉脉冲信号编码验证框架,并基于动态视觉刺激下采集的蝾螈视网膜神经节细胞(RGC)脉冲信号数据集对此框架进行了实验验证。选择了具有动态视觉刺激脉冲响应编码能力的编码模型与性能先进的神经解码模型作为标准度量模型。实验从不同神经编码方式和不同维度全面地对3种神经编码模型的编码性能进行了度量。此外,实验结果表明,脉冲频率编码和脉冲计数编码两种编码方式对脉冲编码性能存在不可忽略的影响。

脑皮层视觉认知量化模型及其在目标检测定位中的应用

MIT大学的Rieseshuber和Poggio提出了脑颞叶皮层视觉认知系统的标准量化模型(QMVC),这种前馈式层级模型很好地仿效了脑皮层视觉从简单认知元到复杂认知元的识别机理.本文由QMVC模型提取出一组新的特征矢量,这组特征矢量具有对目标变换的不变性.基于QMVC模型的特征矢量建立了新的目标识别系统结构,新目标识别系统对各类目标具有不错的识别率和ROC特性.最后本文引入了尺度窗技术,将新特征应用于复杂场景中的目标检测和定位,实验结果说明本文的新目标检测方法是有效的.

小波变换在视觉诱发脑电信号提取中的应用──提取视觉诱发脑电信号的新方法之三

利用数据序列分解与重构的Ｍａｌｌａｔ快速算法导出了可用于视觉诱发脑电（ＶＥＰ）信号提取的小波去噪算法，并在大量提取ＶＥＰ的仿真研究的基础上进行了；临床实际应用实验．数字仿真和临床应用结果均表明，用小波变换方法可以在大幅减少视觉刺激次数的前提下识别ＶＥＰ的潜伏期Ｐ１００。

低度近视青少年的脑视觉认知功能评估（英文）

目的:比较低度近视青少年与正常青少年的脑视觉认知功能,研究早期、低度近视对脑视觉认知功能的影响。方法:共120名青少年按屈光状态分为低度近视组、屈光参差组以及正常对照组。通过知觉眼位、注视稳定性和立体视来评估参与者的脑视觉认知功能。其中,立体视的检查包括经典远、近立体视(同视机、Titmus)和0.8m和1.5m的3D-随机点静态0阶立体视检查(简称3D立体视)。结果:1)知觉眼位:低度近视组水平知觉眼位显著偏移;屈光参差组水平、垂直知觉眼位均显著偏移;2)注视稳定性:低度近视组和屈光参差组注视稳定性降低;3)立体视:屈光参差组0.8m和1.5m立体视检查的正常率较其余两组降低。低度近视组1.5m 3D立体视正常率降低;4)注视稳定性与近立体视之间存在弱的正相关性。结论:低度近视即使在矫正至最佳矫正视力后,仍存在一定脑视觉认知功能的缺陷,研究还提示,除局部视网膜调控外,脑视觉中枢可能也参与了近视发生发展。

脑室旁白质软化症患儿脑性视觉损伤及其可塑性的功能磁共振研究现状与进展

脑室旁白质软化症(PVL)是导致脑瘫的重要因素之一,其中视觉障碍即所谓的脑性视觉损伤是PVL常见且重要的合并损伤,对患儿早期智力发育及日后认知水平均有不良影响,而早期进行视觉功能及其可塑性评价对临床制定合理、有效的治疗方案和康复措施具有重要的指导意义。现就PVL患儿脑性视觉损伤及其可塑性的功能影像学研究现状和进展综述如下。

MRI新技术在PVL患儿脑性视觉损伤中的应用

MRI新技术的发展为神经系统疾病的诊断提供了新方法,其中BOLD-fMRI和DTI可以分别对皮质功能及白质纤维结构进行研究,本文旨在介绍BOLD-fMRI和DTI在脑室旁白质软化症患儿脑性视觉损伤早期诊断方面的应用价值和意义。

脑启发的视觉目标识别模型研究与展望

视觉目标识别是计算机视觉领域中最基本、最具有挑战性的研究课题之一。由于灵长类出色的视觉目标识别能力,对其神经功能机理的研究可能为类脑视觉带来革命性的突破。旨在系统地回顾最近在计算神经科学和计算机视觉交叉领域的工作,研究当前基于脑启发的目标识别模型及其依据的视觉神经机制。从认知功能和皮层动力学方面总结了灵长类视觉目标识别机制的基本特征和主要贡献;根据技术架构和开发方式总结了基于大脑启发的目标识别模型及其实现类脑目标识别的优缺点。进一步对人工神经网络与视觉神经网络进行相似性分析,研究了当前流行的CNN视觉基准模型在生物学上的可信性。总结了当前视觉目标识别常用的实验设计条件和数据分析方法,可以作为一个研究人员进行视觉目标识别研究时权衡时机和条件的使用指南。

脑视觉在眼科临床应用的新进展

大脑中近一半的细胞参与处理和支持与视觉相关的信息,处理能力的是否正常会影响视觉质量,对大脑处理视觉信息的相关视觉指标的研究,主要由视感知觉与双眼视功能来作为一个外在体现。正确理解脑视觉相关的视知觉检查及训练指标的含义对眼疾病(例如弱视、斜视、近视、老视及青光眼、眼底疾病)的诊治以及对眼部相关手术的评估有重要意义。

脑视觉与视觉功能的研究进展

脑视觉是通过视觉通路获取信息,经大脑皮层分析并处理信息,从而产生视觉功能。随着国内外脑视觉科学的发展,深入地研究大脑的神经可塑性、双眼视觉功能检查及感知觉的学习和训练可以更好地应用于临床。为患者双眼视功能的重建、高质量的视觉体验提供更多的可能。现将脑视觉的原理、双眼视觉功能的检查及感知觉学习治疗相关的国内外研究进展作一概述。

应用脑视觉检查技术评价年龄相关性白内障患者的立体视功能

目的:应用脑视觉检查系统评估年龄相关性白内障患者的立体视功能,比较单眼与双眼年龄相关性白内障患者手术前后立体视功能的差异。方法:收集2020年11月至2021年07月深圳市第二人民医院眼科确诊为年龄相关性白内障并需要手术治疗的患者,根据病情程度判断手术眼别,将患者分为单眼白内障组及双眼白内障组,在术前及术后一周利用脑视觉检查的立体视模块,对患者进行立体视功能检查,包括精细立体视、动态立体视、大范围立体视检查,将两组患者的数据进行对比。结果:共35人(50只眼)纳入研究,其中单眼白内障组共20人(20只眼),双眼白内障组共15人(30只眼)。① 单眼年龄相关性白内障组的最佳矫正视力、大范围立体视、动态立体视及精细立体视均较术前明显改善,差异具有统计学意义(P < 0.05);② 双眼组年龄相关性白内障组除大范围立体视无明显改变(P = 0.10),其最佳矫正视力、动态立体视及精细立体视均较术前有明显改善,差异具有统计学意义(P < 0.05)。结论:无论是单眼还是双眼年龄相关性白内障都会导致患者不同程度立体视功能的下降,单眼白内障对立体视影响更大,通过白内障手术治疗,建立视觉平衡,可以有效改善患者的立体视功能,提高患者术后视觉质量。

面向生物视觉的神经编码模型研究:进展与挑战

视觉系统通过神经元将丰富且密集的动态视觉刺激编码成时变的神经响应。探寻视觉刺激与神经响应之间函数关系是理解神经编码机理的一种常见手段。该文首先介绍了视觉系统的神经编码模型,归纳为两类:生物物理编码模型和人工神经网络编码模型。然后介绍了各种模型的参数估计方法。通过对比各种模型的特性,总结了各自的优势、应用场景及所存在问题。最后,对视觉编码研究的现状以及未来面对的挑战进行了展望。

AI+BCI硅基碳基融合新智能的开始

我们正迎来人类发展的第四次浪潮,正处于从信息社会向人类社会-物理世界-信息空间融合的智能社会的关键转型期。近年来,计算和信息技术飞速发展,深度学习的空前普及和成功将人工智能(AI)确立为人类探索机器智能的前沿领域。与此同时,得益于器件的革命性进展和人工智能(AI)的发展,脑机接口(BCI)植入技术同样快速落地,这意味着BCI+AI碳基硅基融合的开始,然而,硅基和碳基运算的底层逻辑存在根本差异,脑的智能机制仍有待进一步探索。本研究提出的视觉认知引导的孪生AI深度网络,是由个人意识驱动的深度网络技术,通过捕捉并解析个体的思维模式和创意灵感,为每个用户量身打造独特的视觉世界。在这样的环境中,每个人都成为自己创造世界的视觉主导者,打破物质和意识的壁垒,得以展现丰富的个性和创造力。

早期帕金森病患者脑干听觉诱发电位及视觉诱发电位研究

目的:探讨早期帕金森病患者是否存在视觉传导通路及脑干听觉传导通路的损害。方法:选取48例HoehnYahr分级≤2.5级PD患者(PD组)和52例年龄、性别与之相匹配的健康体检者(对照组)进行视觉诱发电位及脑干听觉诱发电位检测。结果:PD组视觉诱发电位与对照组相比各波潜伏期均有延长,差异有统计学意义(P<0.05),而P100波幅未见明显差异。PD组与对照组脑干听觉诱发电位比较,各波峰潜伏期及峰间潜伏期差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:VEP是一种无创且简便易行的检测方法,可以为PD的早期诊断提供有效帮助,可能对评估PD病情严重程度也具有重要价值。

多导体视诱发脑电采集系统设计及视差深度诱发电位研究

我们根据科研实验要求利用现有的微机系统和临床脑电图仪建立了一套适用脑认知科学研究的多导视觉诱发脑电 (VEP)信号采集处理系统。该系统既能满足部分临床应用的需要 ,同时也能根据实验要求 ,进行立体视觉认知过程脑电 (EEG)的信号提取和分析处理。通过立体视觉深度相关脑诱发电位提取及比较分析 ,对深度相关的特征视觉诱发电位发放进行了标定。

强迫症、精神分裂症患者感觉性脑诱发电位比较

目的 比较感觉性脑诱发电位在强迫症(obsessive—compulsive disorder,OCD)和精神分裂症(Schizophrenia,Sch)中的特征。方法 利用意大利百胜公司GalileoSirius电生理仪对36例OCD和36例Sch患者进行了短声、闪光刺激,完成听觉脑诱发电位(Auditory evoked potentials AEP)、视觉脑诱发电位(Visual evoked potentials,VEP),并与33例正常健康人进行比较。结果 发现OCD和Sch患者无论在AEP还是在VEP中,其P3波出现率明显减少;AEP中P2波呈双峰率高;OCD、Sch和正常对照组三组相比,AEP中潜伏期N1、P2波,波幅N1波、VEP中P2潜伏期和波幅及P3波幅均有显著性差异(P<0.01～0.05)。结论 OCD和Sch患者在听、视信息加工过程均有不同程度的异常,以Sch为重。

脑白质疏松症的诱发电位研究与血管因素的相关性

目的:探讨诱发电位对脑白质疏松症(leukoaraiosia,LA)的临床诊断价值及与血管因素的相关性。方法:选择45例经颅脑CT或MRI证实的单纯LA患者及部分伴有脑梗死的患者,并以60名正常健康老年人作对照,进行体感诱发电位(SEP)、脑干听觉诱发电位(BAEP)、脑干视觉诱发电位(VEP)检测。结果:LA患者中,SEP总异常率95.6%,其潜伏期和波幅均较对照组明显升高(P<0.05);BAEP总异常率71.1%,其各波潜伏期和峰间期较对照组明显延长(P<0.001);VEP总异常率64.4%,其各波潜伏期较对照组延长显著(P<0.001)。3种诱发电位的时间参数及波幅的异常率及异常程度均随LA的病损程度的加重而增加。LA并脑梗死患者3种诱发电位的异常率及异常程度明显高于单纯LA组。结论:在LA的临床早期,虽然还未出现典型的临床表现,但脑电生理已出现异常,诱发电位的检测可以作为早期诊断该病的一个敏感的辅助检测方法。LA并脑梗死患者诱发电位的异常率及异常程度明显高于单纯LA组,提示LA与血管因素有明显相关性。

基于ICA的脑电信号消噪和P3亚成分提取

文章对ICA算法,特别是ICA算法中经典的FastICA算法分析进行分析,利用实验室的数据采集仪器对脑电信号(EEG)进行采集,并进行消噪、提取,还原成干净的EEG,在此基础上,再对干净的EEG提取VEP信号中的相关事件电位P3,对P3各亚成分进行说明、分析与重构,这些亚成分可以帮助我们对人类认知等高级神经活动进行更深入的研究,有助于人们在认知领域内进一步探索。