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儿童弱视治疗新技术:视觉感知觉学习治疗系统
时间:2007-04-07 14:59:00  来源:广西视光中心  浏览:4787次

    弱视是指经过配戴矫正眼镜后视力达不到正常的标准(0.9),而又没有找到任何足以解释视力下降的眼部器质性病变的一种发育性疾病。它的危害是患儿视力低下,没有完善的双眼视功能和立体视觉,配戴眼镜后视力和视功能也达不到正常水平。

    治疗儿童弱视的关键是早期发现,早期治疗,这样才能以较短的疗程获得较好的疗效。4岁左右是儿童视觉发育的关键时期,所以家长应从4岁开始定期给孩子检查视力,以及早发现儿童视力缺陷。

    广西卫生厅确定的专业从事儿童弱视和低视力治疗、以及近视、远视、散光的验光配镜和治疗的省级视光学专业医疗机构——广西视光中心一直致力于应用先进技术有效矫治各种视力缺陷。“视觉感知觉学习治疗系统”就是广西视光中心应用的一项治疗弱视、防治近视、提高视觉功能的高新技术,它是国家“十五”科技攻关重点项目,能有效地提高弱视视力,完善双眼视功能,大大缩短治疗时间。

         视觉感知觉学习治疗系统有什么特点?

    我们的眼睛能够从周围环境的众多图形中捕捉所需要的图像,并把视觉信息输送到大脑的一个特殊区域(视皮层)进行分析——这种分析也是在大脑中进行的。我们的视觉是依赖于这种能力的。近的神经视觉心理物理学研究引发了一个新概念,这个新概念有助于我们理解:大脑是怎样处理视觉信息的,神经的活动跟我们的视觉知觉是怎样发生关系的,视觉信息的处理与其他神经系统是如何互动的 。简言之,视觉科学家开始揭示复杂的视觉神经系统,这些神经系统涉及到我们是怎样看东西的;并且他们已经做了很多的工作。当我们知道大脑是如何处理视觉信息的时候,我们就意识到——我们看东西的能力是可以通过训练(一系列特定的视觉心理物理学的训练)而提高的。换句话说,我们可以被训练看得更好。

    近20年中,神经视觉科学家研发了一个很好的神经视觉治疗技术,它基于科学的治疗和心理物理学的概念——以提升促进视觉功能。神经视觉矫治技术是一种非植入的、个性化的治疗,基于视觉上神经连接的刺激和促进。

    视觉感知觉学习治疗是以神经视觉治疗这项技术为主要内容,主要是提升视觉功能,对于弱视、斜视及视功能障碍的患者来讲,这是一项非常有效的新技术。

      视觉感知觉学习治疗系统的操作方法是怎样的?

    该项技术是基于软件的、互动的、可跟踪的、并适合每个人的学习能力和进展程度的治疗系统。该系统是通过互联网传输给终端用户,所有的疗程及治疗指导是在医院中完成。治疗地点可在医院和家里进行。

    每个治疗过程中,患者会看到电脑显示器中特定内容的刺激图像。患者需与电脑进行互动来完成治疗过程,该治疗系统使用视觉信息加工功能状态检查,分析每个人的视觉行为表现和视觉功能的进步,并调整参数,进行下一部分的治疗。

    治疗是有连惯性的和电脑化的,治疗者在适当光线的房间里,离显示器约0.5米,有各种动态的、互动的视觉感知觉治疗的任务需要完成,这些治疗任务是为了帮助被治疗者的大脑中视觉部分处理视觉信息而专门设计的,这样就能让个性化的治疗过程跟治疗者的视觉信息加工状态,如视觉阈值等相匹配。

    每次治疗时间为2-3节,每一节是10分钟,治疗大约在3个月左右,视觉功能就会有明显提高,究竟要训练多长时间因人而异,要看其视觉信息加工的缺损情况和视觉功能提高情况。我们的视觉系统是一个光学的信息处理机制,从眼睛一直延伸到大脑。眼睛就是摄像机的镜头,从我们周围捕捉视觉信号然后传送到大脑的某个特定位置(视皮层),并在那里进行视觉信息处理,图像将被赋予特性。图像的质量依赖于通过眼睛所接受的输入和大脑里的视觉部分的处理。眼睛保健工业在发展和改革的技术上做了很多革命性的创举。这些技术引发了广泛的应用和接受,例如隐形眼镜、iols、lvc。 这些技术都是集中于对屈光的适应,且只为弥补眼睛在物理上的不完美。

    视觉感知觉治疗是基于神经视觉治疗的一种新技术,它不需要手术和药物就能促进大脑的视觉功能,这项技术是非植入的、个性化的、依赖于视觉神经元连接的视觉刺激和促进作用基础上的一项新技术。这一创新是在20年的基础科学的工程技术研究和临床应用研究基础上建立的――理解大脑是如何进行视觉信息处理、神经元活动是怎样跟视觉知觉相关联的。

        视觉感知觉学习治疗系统的理论依据是什么?

     神经可塑性与神经系统对变化环境的适应能力相关,变化的环境有些时候是指经历过伤害或者创伤,但是更普遍的情况是获得新技能。大脑可塑性在许多基本工作中存在,这是人们做重复性工作的时候大脑皮层发生生理改变的证据。一些研究证明由能提高视觉能力的一些重复性的视觉工作导致的神经相互作用的可塑性。提高的视觉功能就象技能学习一样会在3年的重复测试后仍然存在。在正常视力的人和猴子中都观察到了不同程度神经相互作用激活和抑制的降低。这些研究证明了激活依赖的大脑皮层可塑性,在大脑皮层中特异的神经连接在重复工作的过程中被改变,导致了能力的提高。

   人类视觉系统是一个高度复杂的光学加工机构,从在视网膜上呈现影像的角膜和晶状体开始。但是不是在视网膜上呈现的影像的所有元素都平等地被认知,其中的一些由于神经加工效率的限制被舍弃。

    皮层细胞(神经元)作为分析者是有很高特异性和优势的,因此他们仅仅对一些有限的视觉影像参数(过滤器)作出反应,比如在视觉区域内的方向,位置和空间频率。因此,为了表现一个视觉影像,视觉加工涉及到许多神经元的共同激活,这些神经元相互作用导致了兴奋和抑制。

    在视觉加工中,对比度是激活皮层细胞重要的参数之一。单个神经元对一个相同的视觉刺激的反应存在相当高的不确定性(噪声)。噪声可能会把单个皮层神经元对视觉信号的察觉和辨别的可靠性强加上一种基本的限制。神经相互作用决定了在每一中空间频率下的对比敏感度,这些神经兴奋的总和构成了一个人的对比敏感度方城(csf)。理论上提出了神经反应和知觉的关系大体上是由神经兴奋的信号和噪声的比值(信噪比)决定的。

    在polat博士的许多研究中,都显示了人的皮层神经元的噪声可以在适当选择刺激条件的实验控制下检测出来。polat和他的同事已经证明低级对比敏感度可以在刺激参数控制下提高2个因数。这些结果都来自于正常视力的成人被试。在神经层面上,敏感度的提高如果不伴随着反应噪声的降低是不可想象或者说没有后者,前者的水平将会大幅降低。导致神经效率提高的这种精确的刺激条件控制是致使神经改变的基础,这些神经的改变是基于大脑可塑性的。

    视觉感知觉学习治疗系统背后的技术通过使用一组”病者/特异刺激”探索了特异的神经相互作用,这种”病者/特异刺激”提高了神经效率,并且通过降低噪声的强度,提高信号强度提高了对比敏感度功能-并且由此显著地提高了空间分辨能力或者说视锐度(va)。

     视觉感知觉学习治疗系统已经成功地应用于弱视的临床治疗中,弱视是一种在关键期(9岁以下)由于不正常的视觉输入导致的视觉系统发育不全。弱视分类为屈光参差或者斜视。这些生理状态往往导致在视皮层内神经元连接的抑制并且降低视觉功能。

     弱视被定性为空间视觉的多种功能异常,包括视力和对比敏感度功能。对比敏感度功能的降低主要是在高空间频率下,这被认为是由低信噪比造成的。总体上,对比敏感度(特别是高空间频率)与分辨力(va)很相近。弱视也受不正常的神经间相互作用、兴奋度降低和抑制的增加的困扰,这些都是掩藏在对比度反应缺陷下的因素。

    视觉科学家的工作揭示了在关键期或者说可塑期神经连接的过程。这个以一个细胞对一个细胞神经连接过程依赖于合适的光学输入或者说有始有终的光学输入。如果眼睛的输入正确,那么就可以预测这些连接能够正常发育;但是,相反如果眼睛的输入不正确(例如如果是弱视),那么就可以预测到不正常的发育。

       人机交互的逻辑关系与视觉治疗有什么关系?
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