發(fā)布時間：2017-08-29 16:37

  本文關(guān)鍵詞：高空間頻率處的對比度知覺學(xué)習(xí)改善貓視功能的神經(jīng)機制

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【摘要】：不斷地訓(xùn)練會提高被試在訓(xùn)練任務(wù)中的表現(xiàn),且這種提高可以被保持一段時間,這被稱為知覺學(xué)習(xí)。其實,知覺學(xué)習(xí)的效果并不僅僅局限于被訓(xùn)練的任務(wù)中,還可以傳遞到別的任務(wù)上。在高頻處進(jìn)行對比度的知覺學(xué)習(xí)不僅可以提高訓(xùn)練眼的對比敏感度,還能使其視力得到顯著的提升。毫無疑問,這為提高成人視力提供了一條可能的潛在途徑,但是對比度訓(xùn)練為什么可以提高視力,其中的神經(jīng)基礎(chǔ)是什么我們尚不清楚。針對這一問題,我們使用方位辨別任務(wù)對四只正常成年貓進(jìn)行了高空間頻率處的對比度訓(xùn)練,并在心理物理和電生理兩個層面上對這種知覺學(xué)習(xí)的神經(jīng)機制進(jìn)行了研究。在行為學(xué)水平上,我們發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練顯著地提升了訓(xùn)練眼在訓(xùn)練頻率處的對比敏感度,并且提高了其在視銳度任務(wù)中的表現(xiàn)。訓(xùn)練效果也傳遞到了非訓(xùn)練眼,非訓(xùn)練眼的視銳度也出現(xiàn)了顯著的提高。通過檢查訓(xùn)練貓在訓(xùn)練前后不同噪音水平下閾值的變化情況,我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),訓(xùn)練后行為學(xué)表現(xiàn)的提升是由于視覺神經(jīng)系統(tǒng)的信號檢測效率得到了顯著的提高,而不是來源于其內(nèi)部噪音的降低。接著在生理學(xué)水平上,我們比較了三只訓(xùn)練貓和四只正常貓的初級視皮層(17區(qū))神經(jīng)元的對比敏感度以及空間頻率(SF)反應(yīng)特性。結(jié)果顯示,訓(xùn)練并沒有提高神經(jīng)元的對比敏感度特性,而是顯著地改變了神經(jīng)元的空間頻率調(diào)諧特性。具體來說,訓(xùn)練組17區(qū)的神經(jīng)元顯示出了更高的最優(yōu)空間頻率(OSF)以及更強的信噪比(SNR)。并且,與行為學(xué)的提高相對應(yīng)的是,這些神經(jīng)元空間頻率的調(diào)諧改變也顯示出了一定的空間頻率特異性和眼特異性。另外,對于17區(qū)的單眼細(xì)胞,我們進(jìn)一步比較了通過訓(xùn)練眼和非訓(xùn)練眼記錄到的OSF和SNR,發(fā)現(xiàn)兩眼間并無任何顯著差異,這表明訓(xùn)練后17區(qū)神經(jīng)元空間頻率調(diào)諧特性發(fā)生的變化并不是發(fā)生在雙眼融合之前。最后,通過對行為學(xué)和電生理結(jié)果的比較分析,我們發(fā)現(xiàn),無論是神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率,還是信噪比的提升幅度,都與行為學(xué)上視銳度的提高幅度是顯著相關(guān)的。這個結(jié)果提示我們,在高頻處進(jìn)行的對比度訓(xùn)練很有可能是通過改變訓(xùn)練貓17區(qū)神經(jīng)元的最優(yōu)空間頻率表征,提高神經(jīng)元的信噪比,造成了神經(jīng)系統(tǒng)采樣效率的提高,進(jìn)而引起了行為學(xué)上的一系列變化。本研究不僅加深和完善了我們對視覺知覺學(xué)習(xí)的理解,而且對進(jìn)一步地設(shè)計和改善知覺學(xué)習(xí)任務(wù)來提高視覺功能具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：知覺學(xué)習(xí) 視銳度 神經(jīng)機制 空間頻率調(diào)諧 對比敏感度
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R339.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 視知覺學(xué)習(xí)的研究進(jìn)展綜述10-46
• 1.1 定義及研究歷史10-11
• 1.2 知覺學(xué)習(xí)的特點11-13
• 1.2.1 特異性與傳遞性11-12
• 1.2.2 保持性12-13
• 1.3 可能的影響因素13-24
• 1.3.1 神經(jīng)可塑性狀態(tài)13-14
• 1.3.2 訓(xùn)練時間和強度14-16
• 1.3.3 訓(xùn)練任務(wù)難度16-18
• 1.3.4 注意18-22
• 1.3.5 睡眠22-23
• 1.3.6 其他可能的影響因素23-24
• 1.4 知覺學(xué)習(xí)的應(yīng)用24-32
• 1.4.1 提高視覺功能24-26
• 1.4.2 增加視覺注意效率26-28
• 1.4.3 改善發(fā)育性閱讀障礙28-32
• 1.5 知覺學(xué)習(xí)的神經(jīng)生理學(xué)基礎(chǔ)32-46
• 1.5.1 神經(jīng)可塑性發(fā)生的位點32-38
• 1.5.2 神經(jīng)可塑性發(fā)生的方式38-45
• 1.5.3 小結(jié)及展望45-46
• 第二章 實驗研究部分46-68
• 研究設(shè)想概述46-47
• 2.1 行為學(xué)實驗47-55
• 2.1.1 引言47-48
• 2.1.2 實驗方法48-52
• 2.1.3 實驗結(jié)果52-54
• 2.1.4 討論54-55
• 2.2 電生理實驗55-68
• 2.2.1 引言55-56
• 2.2.2 實驗材料和方法56-61
• 2.2.3 實驗結(jié)果61-65
• 2.2.4 討論65-68
• 第三章 總結(jié)與展望68-71
• 3.1 總結(jié)68-69
• 3.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-82
• 致謝82-83
• 附錄83

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：754370