医学课件视觉神经生理学
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《神经视觉生理》课件
视觉康复的案例分析
案例一
一位因脑卒中导致视力受损的患者，经过长期的康复训练，逐渐恢 复了部分视力功能，并能够独立进行日常生活活动。
案例二
一位先天性眼病患者，通过手术和长期的视觉训练，成功提高了视 觉感知能力，融入正常的学习和工作生活。
案例三
一位因眼外伤导致视力受损的患者，经过及时的手术治疗和康复训练 ，有效缓解了视力障碍带来的困扰，生活质量得到显著提高。
02
视觉系统由眼睛、视神经、视觉皮层等部分组成，涉及复杂的生物化学和电生理 过程。
神经视觉生理的重要性
01
神经视觉生理对于理解人类视觉 感知机制至关重要，有助于解决 视觉障碍和疾病的问题。
02
深入了解神经视觉生理有助于开 发新的视觉技术、辅助设备和治 疗方法，提高生活质量。
神经视觉生理的研究历史与现状
05
视觉损伤与康复
Chapter
视觉损伤的类型与原因
先天性视觉损伤
由于遗传或胎儿期发育异常导致的视觉损伤，如先天性眼病、视 网膜病变等。
后天性视觉损伤
由于眼部疾病、创伤、感染等原因导致的视觉损伤，如白内障、 青光眼、眼外伤等。
神经性视觉损伤
由于神经系统疾病或损伤导致的视觉障碍，如视神经萎缩、脑卒 中等。
神经视觉生理
目录
• 引言 • 视觉系统的结构与功能 • 视觉感知的神经机制 • 颜色视觉的神经机制 • 视觉损伤与康复 • 未来展望与研究方向
01
引言
Chapter
神经视觉生理的定义
01
神经视觉生理是研究视觉系统与神经系统相互关系的科学领域，主要关注眼睛如 何将光信号转化为神经信号，以及大脑如何处理这些信号以产生视觉感知。
视神经束
视觉神经生理学
1.光电转换环化鸟苷酸（cGMP）起重要作用黑暗条件下，几乎所有转导蛋白都与GDP（二磷酸鸟苷）结合，对cGMP磷酸二酯酶活性无影响，外段内cGMP保持高密度，从而使外段膜上由cGMP门控的阳离子通道开放，钠离子（以及部分钙离子）经该通道内流（称为暗电流），引起光感受器去极化，钾也同时从内段膜外流，完成电流回路。
光照时，视紫红质构型变化产生间视紫红质Ⅱ，并与转导蛋白结合，转导蛋白上的α亚基与GDP解离，而与GTP结合。
与GTP结合的α亚基与β、γ亚基分离，转而激活膜上的PDE，PDE使cGMP水解，从而使外段内cGMP浓度下降，钠通道开放数减少，视杆细胞超极化。
2.Purkinje现象环境亮度降低时颜色的明度发生变化的现象称为这个玩意视锥细胞主要集中在视网膜中央部位，由中心凹测得的相对光谱敏感曲线称明视敏感曲线；视杆细胞主要分布在视网膜的周边部，在视杆细胞最密集区和暗视条件下测得的曲线称暗视敏感曲线。
人眼在暗视状态和明视状态时，敏感峰值在光谱中的位置是不同的。
暗视时的敏感峰值在光谱的蓝绿部分（507nm），在峰值两侧，特别是在长波段，敏感度下降很快，在780nm处敏感度只有峰值处的千万分之一。
在明视时敏感峰值在光谱的黄绿部分（555nm）。
当照明度逐渐将赌，从明视状态转变为暗视状态，光谱敏感曲线移向短波段，长波段的相对敏感度降低，而短波段则增高，敏感峰移至光谱的蓝绿部分，光谱敏感性的这种变化一般称为Purkinje位移。
3.颜色的分类和属性分类：非彩色和彩色。
属性：色调：是颜色彼此区分的特性饱和度：指颜色的纯度明度：颜色的明暗之别4.对比敏感度曲线P755.青光眼视野缺损1.局限性缺损：旁中央暗点、鼻侧阶梯、颞侧楔形压陷、弓形暗点和环形暗点2.晚期视野：管状视野和颞侧视岛3.青光眼弥散性视野压陷或普遍明暗度下降4.青光眼视野缺损的分期与发展：早期为旁中心暗点、鼻侧阶梯、颞侧楔形压陷中期为弓形暗点、环形暗点、鼻测象限性缺损晚期残留中心管状视野、颞侧视岛6.a波、b波A波主要与光感受器有关B波是起源于光感受器后神经元7.视路的中枢部分主要是由外侧膝状体和视皮层神经元构成，成像视觉功能的中枢机制将主要由外侧膝状体神经元和视皮层神经元来完成。
(推荐课件)视神经和视路疾病PPT幻灯片
cribrosa – Disc hemorrhage – Notching – Peripapillary atrophy
.
21
Optic Atrophy
• Loss of normal optic nerve pinkish color: “pallor” • Afferent pupillary defect • Differential includes:
其轴突发生病变（视网膜至外侧膝状体之间）引 起的轴突变性。
病因
1. 颅内高压或颅内炎症，如结核性脑膜炎 2. 视网膜病变，包括血管性(CRAO,CRVO)，炎症（视网膜脉络膜
炎）、变性（视网膜色素变性）
3. 视神经病变，包括血管性(AION)、炎症（视神经炎） 4. 压迫性病变，如眶内或颅内肿瘤、血肿 5. 外伤性病变 6. 代谢性疾病，如糖尿病 7. 遗传性疾病，如Leber病 8. 营养型，如维生素B缺乏
经萎缩，中心视力丧失，周边视野缩窄。
.
34
• 诊断：头颅或眶部CT或MRI • 鉴别诊断： • 假性视盘水肿 • 视神经炎 • 缺血性视神经病变 • Leber视神经病变 • 治疗 针对颅内压增高的原发病进行治疗。
.
35
四、视神经萎缩(optic atrophy)
视神经萎缩，指任何疾病引起视网膜神经节细胞及
视 束(optic tract) 为视神经交叉后位置重新排列的一段 神经束
.
5
• 外侧膝状体（lateral geniculate body） 大脑脚外侧，换元后进入视放射
• 视放射（optic radiation）联系外侧膝状 体和枕叶皮质
• 视皮质（visual cortex）大脑枕叶皮质， 每侧与双眼同侧一半的视网膜相关联
.
21
Optic Atrophy
• Loss of normal optic nerve pinkish color: “pallor” • Afferent pupillary defect • Differential includes:
其轴突发生病变（视网膜至外侧膝状体之间）引 起的轴突变性。
病因
1. 颅内高压或颅内炎症，如结核性脑膜炎 2. 视网膜病变，包括血管性(CRAO,CRVO)，炎症（视网膜脉络膜
炎）、变性（视网膜色素变性）
3. 视神经病变，包括血管性(AION)、炎症（视神经炎） 4. 压迫性病变，如眶内或颅内肿瘤、血肿 5. 外伤性病变 6. 代谢性疾病，如糖尿病 7. 遗传性疾病，如Leber病 8. 营养型，如维生素B缺乏
经萎缩，中心视力丧失，周边视野缩窄。
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34
• 诊断：头颅或眶部CT或MRI • 鉴别诊断： • 假性视盘水肿 • 视神经炎 • 缺血性视神经病变 • Leber视神经病变 • 治疗 针对颅内压增高的原发病进行治疗。
.
35
四、视神经萎缩(optic atrophy)
视神经萎缩，指任何疾病引起视网膜神经节细胞及
视 束(optic tract) 为视神经交叉后位置重新排列的一段 神经束
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5
• 外侧膝状体（lateral geniculate body） 大脑脚外侧，换元后进入视放射
• 视放射（optic radiation）联系外侧膝状 体和枕叶皮质
• 视皮质（visual cortex）大脑枕叶皮质， 每侧与双眼同侧一半的视网膜相关联
视神经PPT【48页】
3.视交叉两侧部病变:同侧眼鼻侧偏盲 4、视束病变－双眼对侧同向性偏盲
5、视放线背束－两眼同向性下象限盲 6、视放线腹束－两眼同向性上象限盲
44
视神经的检查
视神经的检查分为视力、视野、眼底三个方面。
1. 视力检查：
视敏度检查：主要检查视网膜中心视力
① 一般检查法（床边检查法） ② 视力表检查法
45
37
(二) 视神经萎缩
退行性变性和传导功能障碍 视神经丧失部分或全部的神经纤维。 原因：先天性、视神经发炎、视神经循环
障碍、青光眼、视神经毒物中毒、维生素 缺乏、视神经肿瘤、脑瘤压迫视神经。 视乳头褪色为重要指征 ，应结合病史及视 力、视野等检查，予全面衡量。
38
(三) 视神经炎
通常急性发生，而有以下的症状： 1. 一眼或两眼视力模糊，尤其在运动或洗热水澡以后。 2.视力变昏暗，好象灯光调弱一般。 3.物体的颜色看起来变得阴暗褪色。 4.眼球后方可能会有疼痛的感觉，特别是眼球转动时。 5.眼底：视乳头充血或水肿，球后视神经炎眼底多正常。
第二节 视神经
( Optic nerves )
1
一、视神经损害的 解剖、生理基础
2
3
视
视神经
觉
视交叉
传
视束
导
外侧膝状体
路
视放线
4
视觉传导通路
视锥细胞 视杆细胞
Байду номын сангаас
双极神经元
⊙
节细胞 视神经
⊙
视交叉 视束 外侧膝状体
⊙
内囊后肢 视辐射
距状沟两侧
在视交叉中： •视网膜鼻侧半的纤维交叉； •颞侧半的纤维不交叉。
包括：视神经乳头、视网膜血管、视网膜
5、视放线背束－两眼同向性下象限盲 6、视放线腹束－两眼同向性上象限盲
44
视神经的检查
视神经的检查分为视力、视野、眼底三个方面。
1. 视力检查：
视敏度检查：主要检查视网膜中心视力
① 一般检查法（床边检查法） ② 视力表检查法
45
37
(二) 视神经萎缩
退行性变性和传导功能障碍 视神经丧失部分或全部的神经纤维。 原因：先天性、视神经发炎、视神经循环
障碍、青光眼、视神经毒物中毒、维生素 缺乏、视神经肿瘤、脑瘤压迫视神经。 视乳头褪色为重要指征 ，应结合病史及视 力、视野等检查，予全面衡量。
38
(三) 视神经炎
通常急性发生，而有以下的症状： 1. 一眼或两眼视力模糊，尤其在运动或洗热水澡以后。 2.视力变昏暗，好象灯光调弱一般。 3.物体的颜色看起来变得阴暗褪色。 4.眼球后方可能会有疼痛的感觉，特别是眼球转动时。 5.眼底：视乳头充血或水肿，球后视神经炎眼底多正常。
第二节 视神经
( Optic nerves )
1
一、视神经损害的 解剖、生理基础
2
3
视
视神经
觉
视交叉
传
视束
导
外侧膝状体
路
视放线
4
视觉传导通路
视锥细胞 视杆细胞
Байду номын сангаас
双极神经元
⊙
节细胞 视神经
⊙
视交叉 视束 外侧膝状体
⊙
内囊后肢 视辐射
距状沟两侧
在视交叉中： •视网膜鼻侧半的纤维交叉； •颞侧半的纤维不交叉。
包括：视神经乳头、视网膜血管、视网膜
【视觉神经生理学】视觉神经生理学-概述
➢视觉神经生物学neurobiology
• 从离子通道、细胞、突触、神经回路等水平探索视觉神经系统中视觉 信号的行程和传递机制。
• 视网膜电图（electroretinogram，ERG） • 眼电图（electro-oculogram，EOG) • 视觉诱发电位（visual evoked potential，VEP）
病毒（virus)是由一个核酸分 子（DNA或RNA）与蛋白质构 成的非细胞形态的营寄生生活 的生命体。必须在活细胞内寄 生并以复制方式增殖的非细胞 型微生物。
神经元的结构
Golgi
Golgi银染色：由于某种至今仍不清楚的原因，这 种方法可以把部分神经元(通常不超过总数的2%) 的所有突起染色得纤毫毕现。这种悠久历史的技 术至今仍得到广泛的应用
黄斑中心凹：无神经节细胞、光感受器只有视锥细胞
视乳头：无视锥细胞及视杆细胞
➢视网膜厚度特点
• 视盘周围：最厚 • 锯齿缘处：最薄
视网膜中央动脉为终末动脉，毛细血管网
分为浅深两层，浅层分布于NFL和GCL，
视 内层 深层位于INL
网 膜
大约25% 有源自睫状后短动脉的睫状视网 膜动脉，其中一半参与黄斑部分的血液供应
➢视知觉方法
• 经典的视知觉研究方法 • 测量方法 • 恒定刺激法：刺激光强度等距，光强范围从很弱（可见率≤5%）到
明显可见（可见率≥95%） • 极限法：光刺激强度递升、递降交替变化，确定从一类反应到另一
类反应的瞬间转换点（阈值）
• 调整法：被检者自己调整刺激光强度，采用递升和递降两个系列求 出刚刚能够引起和刚刚不能引起视觉的刺激值,然后多次检查取平均 值作为绝对阈
➢视知觉方法
• 信号检测理论 • 认为视觉系统噪音影响知觉系统对信号的探测；刺激光信 • 号越强，被检者越容易将信号叠加噪音与单纯噪音相区别； • 信号叠加噪音分布区与单纯噪音分布区重叠越少，越易区别
视觉神经生理学课件 视野学
视觉神经生理学 视野学
青光眼
GLAUCOMA
病理性眼压升高 视神经凹陷性萎缩
视野缺损
青 光 眼 病 理 改 变
青光眼视野改变
1、早期 • 旁中心暗点 • 鼻侧阶梯（Roenne） • 颞侧扇形缺损 2、中期 • 弓形暗点 • 环形暗点 3、晚期 • 中心管状视野及颞侧视岛
1) The perimeter detects several scotomata with shallow depth (gray).
• 对数单位和分贝
– Goldmann视野计：对数单位log unit，lg – 自动视野计：分贝decibel，dB 1dB=0.1lg
• 生理单位
– 视网膜照度单位：1Troland相当于在1mm2瞳孔面积 亮度为1新烛光
• 光的颜色
– 色调（波长）、饱和度（纯度）、明度（辐射强度）
二、心理物理学基础
This animation shows the gradual progression to an arcuate scotoma with high defect depth
OCTOPUS 101
视野检查是青光眼诊断的重要依据,也是随访的重要内容!
Humphrey perimeter
retinal nerve fiber layer，RNFL
视 神
– 乳斑束
经 纤
– 上下方弓形神经纤维
维
– 鼻侧放射状神经纤维
在 视
网膜Leabharlann 和视乳头
的
分
布
视神经
• 视神经全长50mm，球内段、 眶内段、管内段、颅内段
• 球后15mm黄斑纤维逐渐移至 轴心部位
• 乳斑束占视神经横断面1/4 • 视神经鞘膜与脑膜延续，颅内
青光眼
GLAUCOMA
病理性眼压升高 视神经凹陷性萎缩
视野缺损
青 光 眼 病 理 改 变
青光眼视野改变
1、早期 • 旁中心暗点 • 鼻侧阶梯（Roenne） • 颞侧扇形缺损 2、中期 • 弓形暗点 • 环形暗点 3、晚期 • 中心管状视野及颞侧视岛
1) The perimeter detects several scotomata with shallow depth (gray).
• 对数单位和分贝
– Goldmann视野计：对数单位log unit，lg – 自动视野计：分贝decibel，dB 1dB=0.1lg
• 生理单位
– 视网膜照度单位：1Troland相当于在1mm2瞳孔面积 亮度为1新烛光
• 光的颜色
– 色调（波长）、饱和度（纯度）、明度（辐射强度）
二、心理物理学基础
This animation shows the gradual progression to an arcuate scotoma with high defect depth
OCTOPUS 101
视野检查是青光眼诊断的重要依据,也是随访的重要内容!
Humphrey perimeter
retinal nerve fiber layer，RNFL
视 神
– 乳斑束
经 纤
– 上下方弓形神经纤维
维
– 鼻侧放射状神经纤维
在 视
网膜Leabharlann 和视乳头
的
分
布
视神经
• 视神经全长50mm，球内段、 眶内段、管内段、颅内段
• 球后15mm黄斑纤维逐渐移至 轴心部位
• 乳斑束占视神经横断面1/4 • 视神经鞘膜与脑膜延续，颅内
视觉神经生理学
02
视觉神经元的结构与功能
视网膜神经元
双极细胞
接收来自光感受器的信号，并将其传递给其他神经元 。
无长突细胞
在视网膜中起到调节神经信号的作用。
光感受器
负责接收光线并将其转化为神经信号。
视神经元
节细胞
将来自视网膜的信号传递到大脑皮层。
水平细胞
在视网膜中起到横向连接的作用，调节神经信号的强度。
视觉皮层神经元
双极细胞
接收来自神经节细胞的信 号，并将其传输到神经元 。
神经元
将信号编码为神经脉冲， 沿着视神经传输到大脑。
图像的解码与识别
大脑皮层
接收来自视神经的信号， 并将其解码为图像。
特征提取
大脑从输入的图像中提取 特征，如颜色、形状、运 动等。
识别
大脑将提取的特征与存储 在记忆中的模式进行比较 ，以识别物体。
康复治疗
针对功能性视觉障碍，可以采用康复治疗，如视觉训练、针灸等。
视觉康复训练与辅助器具
视觉康复训练
通过特定的训练方法，帮助患者提高 视力、改善视野，增强视觉功能。
辅助器具
使用辅助器具，如眼镜、隐形眼镜、 义眼等，可以帮助患者改善视力，提 高生活质量。
05
视觉神经生理学的研究进展与展望
神经影像学技术的研究进展
功能性磁共振成像（fMRI）
利用磁场变化检测大脑活动，能够无创地观察大脑 神经元活动。
正电子发射断层扫描（PET）
通过测量放射性标记物的分布，定位大脑活动区域 。
光学成像技术
利用光学信号变化检测神经元活动，具有高时空分 辨率。
人工智能在视觉神经生理学中的应用
大数据分析
利用人工智能算法对大量神经影像学数据进行处理和分析，提取 有意义的信息。
视觉神经生理学PPT课件
81/100
第82页/共90页
马 的 单 眼 与 双 眼 视 野
82/100
第83页/共90页
家 猪 的 双 眼 视 野
83/100
第84页/共90页
鸟 禽 类 的 双 眼 视 野
84/100
第85页/共90页
猫 头 鹰 的 双 眼 视 野
85/100
3-3
第86页/共90页
86/100
人眼动态视野与速度的关系
3-4
在静止状态下，160～180度； 时速40公里时，90度～100度；反应距离12米。 时速60公里时，80度～90度；反应距离17米。
时速80公里时，60度～70度；反应距离22米。 时速100公里时，<40度；反应距离28米。 时速140公里时，<20度？反应距离39米。
33/100
第34页/共90页
34/100
神经细胞间的信号传递
Axon
神经细胞 Nerve cell
Dendrites
突触
树突 Dendrites 轴突 Axon ～ 神经纤维 nerve fiber
第35页/共90页
35/100
毒品与中毒？
第36页/共90页
36/100
视神经纤维的传输速率
Photoreceptor
视 细胞
图3-6，删此神经节细胞
Bipolar cell
双极 细胞
神经
Ganglion cell
节 细胞
水平 细胞
Horizontal cell
无足 细胞
Amacrine cell
视 神经
Optic nerve
第27页/共90页
27/100
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3-0
视觉光学系统—眼睛像尺寸约25m，4’视角 视觉神经生理学系统—视锥细胞直径2~4m
9
10
视觉的形成过程示意图
晶状体 角膜
视神经 视网膜
视 皮 层
视觉通路
11
3.2 视网膜的信息传递
外界光线经眼球光学系统投射到视网膜上，由 视网膜的视细胞将光信号转换成电信号，并经双 极细胞、神经节细胞和视神经纤维将信号传递出 眼球，再逐级传递到视皮层形成视觉。
外侧膝状体是视觉的皮质下中枢，位于大脑脚外侧，视 丘枕的下外面，为间脑（后丘脑）的一部分， 视觉信息在 此进行中继转换 。视放射是来自外侧膝状体的神经纤维。
鼻侧的一半视神经纤维交 叉到对侧的外侧膝状体， 另一半不交叉的视神经纤 维各自直达同侧的外侧膝 状体。视网膜左半边的信 息，到达左侧的外侧膝状 体，视网膜右半边的信息， 到达右侧的外侧膝状 体。
47
兔子眼中的世界？
48
3.3.3 视束
视束：视交叉与外侧膝状体之间的那段视神经纤维束，称 为视束。右侧视束由来自右眼颞侧的视神经和左眼鼻侧的 视神经组成；左侧视束由来自左眼颞侧的视神经和右眼鼻 侧的视神经组成。
视束的损伤可能 导致偏盲
（hemianopsia）
49
3.3.4 外侧膝状体及视放射
29
视觉通路（Visual pathway）
视神经
视交叉 视束 外侧 膝状体 视放射
视皮层
30
3.3.1 视神经纤维
视神经纤维：神经节细胞的轴突，人眼平均视神经纤维数
为(10.081.61)105，视神经纤维平均直径0.990.04m，
视神经盘面积仅为2.280.61mm2。
2~3mm2
图3-6，删此神经节细胞
Bipolar cell
双极 细胞
神经 Ganglion 节
cell 细胞
水平 Horizontal
细胞
cell
无足 Amacrine
细胞
cell
视 神经
Optic nerve
27
3-1
28
3.3 视觉通路
视觉通路：由视神经、视交叉、视束、外侧膝 状体、视放射、视皮层(视中枢)组成。
100万根
31
视神经纤维长度？ 10-厘米量级
最长的神经纤维长度？ 坐骨神经—1.2 m
32
压迫颅内视神经
33
34
神经细胞间的信号传递
神经细胞
Axon Nerve cell
Dendrites
突触
树突 Dendrites 轴突 Axon ～ 神经纤维 nerve fiber
35
毒品与中毒？
36
视神经纤维的传输速率
单根视神经的传输速率：5 Bit/s（报道数据） 单眼视神经的传输速率：5 MB/s（报道数据）
如果这样计算 每秒25帧
分辨率1280*720 RGB三色
看电影时视觉 每秒传输GB量级
Why？
37
信息整合
复杂而有序
38
感受野
光敏面
光照
视细胞、双极细胞、神经节细胞的电反应
12
视网膜的“倒长”结构
13
生理盲点
？
注视点
14
15
3.2.1 视细胞
视细胞：视网膜上的光感受细胞，分为 视锥与视杆细胞
外段
视色素
700 万个
内段 核部 突触
1.2 亿个
（a）视锥细胞
（b）视杆细胞
16
视杆细胞 约1.2亿个
视锥细胞 约700万个
每平方毫米 约14~16万个
3-00
视觉中枢神经细胞：圆形对称型细胞 简单型 细胞 复杂型细胞 超复杂型细胞 教皇细 胞。
58
视觉 通路
59
简单细胞
60
复杂细胞
61
超复杂细胞
62
3.4 视觉电生理
6
3.1 视觉神经生理学系统概述
视觉系统，包括从角膜到视 网膜的视觉光学系统，以及从 视网膜到视皮层的视觉神经生 理学系统两大部分。
7
身高1.6米的人站在20米远处，其在观察者 视网膜上的像的高度约为多少？
1.6 m
1.6mm
20 m
0.02 m
8
相距20米的两个人，能够互相看清楚 对方的眼睛吗？
大脑视皮层（视中枢）
54
正确的睡眠姿势
55
56
正确的睡眠姿势 —利于心脏和视中枢
57
视皮层(视中枢)的信息处理
视神经一部分直接到达中脑上丘，完 成瞳孔对光的生理反射。主动、被动
来自视觉通路的信息，到达位于大脑左右半球 后部的视皮层(视中枢)，Brodmann大脑机能定 定位图的17区，部分18区和部分19区。
39
光敏元件
光敏元件的 光敏面
40
3.3.2 视交叉
视交叉：来自鼻侧的那部分视神经进行交叉，其信息最终 到达对侧的那一半大脑视皮层。
人 类：半—半交叉 一般动物：部分不交叉 低等动物：完全交叉 功效和用途： 有共同的视野 立体视觉等
41
42
43
44
完全交叉
45
部分交叉
46
部分交叉
22
视细胞在视网膜上的位置
23
视锥细胞对颜色的感知
24
3.2.2 视网膜的细胞连接
纵向连接：视细胞——双极细胞——神经节细胞 横向连接：水平细胞、无足细胞（有利于运动视觉）
视杆细胞 视锥细胞
双极细胞
神经节细胞
25
横向信息交流
26
视网膜的结构与信息传递，光线方向？
Photo- 视 receptor 细胞
17
视细胞及其功能(分工)比较表
视 形态 数量 分布 视色素 功能 主管
细胞
视觉
视锥 细胞
锥状
700万
黄斑 区
紫蓝质
分辨颜 色细节
明 视觉
视杆 细胞
杆状
1.2亿
周边 区
紫红质
不能… 光敏感 运动
暗 视觉
18
无脊椎动物
（去极化）
视
细
胞
的
光
反
脊椎动物
应
（超极化）
19
20
21
视细胞在视网膜上的位置
实践：观察(或拍摄)瞳孔直径变化
你看了吗?
1
复习：视觉光学系统的结构
角膜、房水、(瞳孔)、晶状体、玻璃体、(视网膜)
2
Hale Waihona Puke 远视眼：平行光线聚焦在视网膜后
O Why?
O’ 正立像？
近视眼：平行光线聚焦在视网膜前
O 倒立像？
O’
3
4
5
第三章 视觉 神经生理学系 统
3.1 视觉神经生理学系统概述 3.2 视网膜的信息传递 3.3 视觉通路与视皮层 3.4 视觉电生理 3.5 中心视野与周边视野
50
3.3.5 视皮层
视皮层（视觉中枢）位于大脑左右两半球的后部，它相 当于Brodmann大脑机能分区定位图的17区，以及部分18区 和19区。狭义而言，只有17区才称为视区。
19
18 17
51
52
敲击后脑，为何会眼冒金星？ 敲击视皮层产生的电脉冲与
实际看到星星时一样
53
19
18 17 视 区
视觉光学系统—眼睛像尺寸约25m，4’视角 视觉神经生理学系统—视锥细胞直径2~4m
9
10
视觉的形成过程示意图
晶状体 角膜
视神经 视网膜
视 皮 层
视觉通路
11
3.2 视网膜的信息传递
外界光线经眼球光学系统投射到视网膜上，由 视网膜的视细胞将光信号转换成电信号，并经双 极细胞、神经节细胞和视神经纤维将信号传递出 眼球，再逐级传递到视皮层形成视觉。
外侧膝状体是视觉的皮质下中枢，位于大脑脚外侧，视 丘枕的下外面，为间脑（后丘脑）的一部分， 视觉信息在 此进行中继转换 。视放射是来自外侧膝状体的神经纤维。
鼻侧的一半视神经纤维交 叉到对侧的外侧膝状体， 另一半不交叉的视神经纤 维各自直达同侧的外侧膝 状体。视网膜左半边的信 息，到达左侧的外侧膝状 体，视网膜右半边的信息， 到达右侧的外侧膝状 体。
47
兔子眼中的世界？
48
3.3.3 视束
视束：视交叉与外侧膝状体之间的那段视神经纤维束，称 为视束。右侧视束由来自右眼颞侧的视神经和左眼鼻侧的 视神经组成；左侧视束由来自左眼颞侧的视神经和右眼鼻 侧的视神经组成。
视束的损伤可能 导致偏盲
（hemianopsia）
49
3.3.4 外侧膝状体及视放射
29
视觉通路（Visual pathway）
视神经
视交叉 视束 外侧 膝状体 视放射
视皮层
30
3.3.1 视神经纤维
视神经纤维：神经节细胞的轴突，人眼平均视神经纤维数
为(10.081.61)105，视神经纤维平均直径0.990.04m，
视神经盘面积仅为2.280.61mm2。
2~3mm2
图3-6，删此神经节细胞
Bipolar cell
双极 细胞
神经 Ganglion 节
cell 细胞
水平 Horizontal
细胞
cell
无足 Amacrine
细胞
cell
视 神经
Optic nerve
27
3-1
28
3.3 视觉通路
视觉通路：由视神经、视交叉、视束、外侧膝 状体、视放射、视皮层(视中枢)组成。
100万根
31
视神经纤维长度？ 10-厘米量级
最长的神经纤维长度？ 坐骨神经—1.2 m
32
压迫颅内视神经
33
34
神经细胞间的信号传递
神经细胞
Axon Nerve cell
Dendrites
突触
树突 Dendrites 轴突 Axon ～ 神经纤维 nerve fiber
35
毒品与中毒？
36
视神经纤维的传输速率
单根视神经的传输速率：5 Bit/s（报道数据） 单眼视神经的传输速率：5 MB/s（报道数据）
如果这样计算 每秒25帧
分辨率1280*720 RGB三色
看电影时视觉 每秒传输GB量级
Why？
37
信息整合
复杂而有序
38
感受野
光敏面
光照
视细胞、双极细胞、神经节细胞的电反应
12
视网膜的“倒长”结构
13
生理盲点
？
注视点
14
15
3.2.1 视细胞
视细胞：视网膜上的光感受细胞，分为 视锥与视杆细胞
外段
视色素
700 万个
内段 核部 突触
1.2 亿个
（a）视锥细胞
（b）视杆细胞
16
视杆细胞 约1.2亿个
视锥细胞 约700万个
每平方毫米 约14~16万个
3-00
视觉中枢神经细胞：圆形对称型细胞 简单型 细胞 复杂型细胞 超复杂型细胞 教皇细 胞。
58
视觉 通路
59
简单细胞
60
复杂细胞
61
超复杂细胞
62
3.4 视觉电生理
6
3.1 视觉神经生理学系统概述
视觉系统，包括从角膜到视 网膜的视觉光学系统，以及从 视网膜到视皮层的视觉神经生 理学系统两大部分。
7
身高1.6米的人站在20米远处，其在观察者 视网膜上的像的高度约为多少？
1.6 m
1.6mm
20 m
0.02 m
8
相距20米的两个人，能够互相看清楚 对方的眼睛吗？
大脑视皮层（视中枢）
54
正确的睡眠姿势
55
56
正确的睡眠姿势 —利于心脏和视中枢
57
视皮层(视中枢)的信息处理
视神经一部分直接到达中脑上丘，完 成瞳孔对光的生理反射。主动、被动
来自视觉通路的信息，到达位于大脑左右半球 后部的视皮层(视中枢)，Brodmann大脑机能定 定位图的17区，部分18区和部分19区。
39
光敏元件
光敏元件的 光敏面
40
3.3.2 视交叉
视交叉：来自鼻侧的那部分视神经进行交叉，其信息最终 到达对侧的那一半大脑视皮层。
人 类：半—半交叉 一般动物：部分不交叉 低等动物：完全交叉 功效和用途： 有共同的视野 立体视觉等
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42
43
44
完全交叉
45
部分交叉
46
部分交叉
22
视细胞在视网膜上的位置
23
视锥细胞对颜色的感知
24
3.2.2 视网膜的细胞连接
纵向连接：视细胞——双极细胞——神经节细胞 横向连接：水平细胞、无足细胞（有利于运动视觉）
视杆细胞 视锥细胞
双极细胞
神经节细胞
25
横向信息交流
26
视网膜的结构与信息传递，光线方向？
Photo- 视 receptor 细胞
17
视细胞及其功能(分工)比较表
视 形态 数量 分布 视色素 功能 主管
细胞
视觉
视锥 细胞
锥状
700万
黄斑 区
紫蓝质
分辨颜 色细节
明 视觉
视杆 细胞
杆状
1.2亿
周边 区
紫红质
不能… 光敏感 运动
暗 视觉
18
无脊椎动物
（去极化）
视
细
胞
的
光
反
脊椎动物
应
（超极化）
19
20
21
视细胞在视网膜上的位置
实践：观察(或拍摄)瞳孔直径变化
你看了吗?
1
复习：视觉光学系统的结构
角膜、房水、(瞳孔)、晶状体、玻璃体、(视网膜)
2
Hale Waihona Puke 远视眼：平行光线聚焦在视网膜后
O Why?
O’ 正立像？
近视眼：平行光线聚焦在视网膜前
O 倒立像？
O’
3
4
5
第三章 视觉 神经生理学系 统
3.1 视觉神经生理学系统概述 3.2 视网膜的信息传递 3.3 视觉通路与视皮层 3.4 视觉电生理 3.5 中心视野与周边视野
50
3.3.5 视皮层
视皮层（视觉中枢）位于大脑左右两半球的后部，它相 当于Brodmann大脑机能分区定位图的17区，以及部分18区 和19区。狭义而言，只有17区才称为视区。
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敲击后脑，为何会眼冒金星？ 敲击视皮层产生的电脉冲与
实际看到星星时一样
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