弱視和肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咭曈X認(rèn)知功能損害機制的噪音和模型分析研究.pdf

1、引入外部視覺噪音，測量視覺系統(tǒng)在受噪音干擾時對信號的檢測能力是近年來在心理物理學(xué)研究中逐漸流行起來的實驗方法。外部噪音的引入使得我們可以全面的研究視覺系統(tǒng)信號檢測能力受到外部噪音影響的情況，從而得出信號檢測閾值與外部噪音對比度之間的函數(shù)關(guān)系(TvC曲線)。在此基礎(chǔ)之上，再通過模型分析求出視覺系統(tǒng)的一些內(nèi)部組成成分，如內(nèi)部加法噪音，內(nèi)部乘法噪音，視覺模板效能，非線性傳遞因子等，從而進一步加深我們對視覺系統(tǒng)信號處理功能的了解。在本文中，我們

2、運用引入外部噪音的方法，配以PTM模型分析，對弱視及肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咭曈X信號檢測能力損害的機制進行了系統(tǒng)性分析，同時對弱視患者二階運動信號的檢測，以及肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咧X學(xué)習(xí)和分類學(xué)習(xí)之間的關(guān)系也作了相應(yīng)研究。 弱視是視覺發(fā)育敏感期異常視覺經(jīng)驗所導(dǎo)致的以空間視力損害為特征的一組視力不良綜合征。其視功能損害涉及多個腦區(qū)并與皮層神經(jīng)元空間特性的異常密切相關(guān)。我們共在8個噪音度(噪音對比度0-0.33)以及兩個正確率(d’=1.09和

3、d’=1.63)下分別測量了弱視患者與正常被試中央視野辨別Gabor信號朝向的對比度閾值．。實驗結(jié)果顯示，在空間頻率2.3c/d時，弱視的主要損害表現(xiàn)為在低噪音段的信號檢測能力遠(yuǎn)弱于正常被試(弱視眼閾值比正常被試高169％)，PTM模型分析顯示這主要是由于弱視造成了視覺系統(tǒng)內(nèi)部加法噪音的增高。弱視患者的成績在高噪音段也表現(xiàn)出一定程度的受損(弱視眼閾值比正常被試高56％)，這在PTM模型中表現(xiàn)為視覺模板的濾波能力相應(yīng)的降低。且隨著需檢測信

4、號的空間頻率從1.5c/d逐漸增加至4.6c/d，弱視眼在高噪音段的損傷增加幅度要高于其在低噪音段的增加幅度，顯示弱視視覺模板隨空間頻率的提高損害程度大于內(nèi)部加法噪音的增加。此外，我們還發(fā)現(xiàn)弱視眼的乘法噪音和非線性系統(tǒng)與正常被試相比并未受到明顯損害。 在屈光參差性弱視患者對一階運動和二階運動信號的檢測閾值測量實驗中，我們在5個時間頻率下分別測量了弱視眼與健康眼在未平衡載體(carrier)輸入時與平衡載體輸入后的二階運動信號檢測

5、閾值。結(jié)果表明，與正常眼相比，弱視眼對未經(jīng)載體平衡的二階運動信號檢測存在損傷，但其對比敏感度降低幅度(平均80％)小于其一階信號降低幅度(平均150％)；同時弱視眼對經(jīng)過載體平衡的二階運動信號的檢測能力與健康眼相當(dāng)。我們的實驗結(jié)果說明，弱視眼對二階運動信號的檢測能力并未受到明顯的損傷，其在未平衡載體時表現(xiàn)出的能力受損主要是來自于其對載體信號的一階空間信號檢測能力的損傷。 肝豆?fàn)詈俗冃杂址QWilson病，是一種常染色體隱性遺傳的銅

6、代謝障礙疾病，由于銅在體內(nèi)過度蓄積，損害肝、腦等器官而導(dǎo)致多種臨床癥狀。肝豆?fàn)詈俗冃曰颊叽竽X中的損害位點主要在基底節(jié)，通過對其進行知覺學(xué)習(xí)和分類學(xué)習(xí)實驗，我們可以觀察到兩類學(xué)習(xí)處理過程與基底節(jié)的聯(lián)系，并研究兩類學(xué)習(xí)之間的相關(guān)性。我們的實驗結(jié)果顯示，肝豆?fàn)詈俗冃曰颊叩娘@性和隱性分類學(xué)習(xí)都受到損害，其成績(顯性分類達(dá)標(biāo)正確率73.0％，隱性分類達(dá)標(biāo)正確率65.3％)顯著低于正常被試(顯性分類達(dá)標(biāo)正確率83.1％，隱性分類達(dá)標(biāo)正確率72.7％

7、)，進一步證實了這兩類分類學(xué)習(xí)過程都需要基底節(jié)的參與。同時在知覺學(xué)習(xí)任務(wù)中，患者在低噪音下的知覺學(xué)習(xí)能力與正常被試相比無顯著性差異，而在高噪音下的知覺學(xué)習(xí)能力則有明顯損傷(肝豆?fàn)詈俗冃曰颊唛撝到档?.21dB，正常被試閾值降低4.66dB)，PTM模型分析顯示肝豆?fàn)詈俗冃曰颊咭曈X模板濾波能力降低，且此結(jié)果可能與基底節(jié)的損傷有關(guān)。此外我們還發(fā)現(xiàn)，高噪音下的知覺學(xué)習(xí)成績與隱性分類學(xué)習(xí)有著顯著性的相關(guān)，預(yù)示兩類學(xué)習(xí)之間有著一些共同的神經(jīng)機制。