神经生物学-视觉综述

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Nature:如何写出一个完美综述?超强干货来袭

Nature:如何写出一个完美综述?超强干货来袭

Nature:如何写出⼀个完美综述?超强⼲货来袭本⽂来源:WPGLYGH 微算云平台写在前⾯每个搞科研的都离不开阅读综述或者是写综述,综述能够让你快速地了解领域的发展历史和现状,还能够给⼈启发,未来该做些什么。

同时综述的写作难度也更⾼,需要对⽂献进⾏搜集,整理,⾮常花时间,如何选择⼀个好的⾓度,如果将⽂献串起来,都是令⼈头疼的。

因此Nature采访了⼏位科学家为⼤家指点指点。

⽂献综述是科学家的重要资源。

他们提供⼀个领域的历史背景,同时提供其未来发展的意见。

撰写综述可以为⾃⼰的研究提供灵感,并进⾏⼀些写作练习。

但是,很少有科学家受过如何写综述的训练——或者如何构成⼀篇优秀的综述,甚⾄选择要使⽤的合适的软件也是⼀个复杂的决定。

因此,Nature杂志向编辑和⼯作中的科学家们询问了他们的建议。

各路⼤神WENTING ZHAO:要集中注意⼒,避免术语(新加坡南洋理⼯⼤学化学与⽣物医学⼯程助理教授)当我还是⼀个研究⽣的时候,综述写作提⾼了我对我的领域历史的理解。

我还了解到领域中尚未解决的挑战。

例如,在写我作为博⼠⽣的第⼀篇评论时,我感到沮丧的是,我们对细胞如何主动感知、如何与⽤于药物传递的纳⽶颗粒相互作⽤和如何适应知之甚少。

这⼀经历促使我去研究如何修饰纳⽶颗粒的表⾯特性,以增强⽣物传感。

当我转⼊博⼠后研究时,这个问题让我发现细胞膜曲率的作⽤,这引导了我的论⽂发表和我⽬前的研究重点。

如果没有写那篇综述,我是不会开始这个领域的。

学⽣在写第⼀篇评论时普遍存在的⼀个问题是过于雄⼼勃勃。

当我写这篇⽂章的时候,我想象着对⽣物应⽤中使⽤的每⼀种纳⽶材料做⼀个全⾯的总结。

它最终变成了⼀项庞⼤的⼯作,讨论的论⽂太多,⽽且没有明确的分类⽅法。

我们最终发表了这项⼯作,但决定将讨论严格限制在⽣物传感的纳⽶颗粒上,⽽不是覆盖不同的纳⽶材料在⽣物学上是如何使⽤的。

我给学⽣的建议是,要接受这⼀点:综述不像教科书,它应该提供⼀个更集中的讨论,跳过⼀些主题是可以的,这样你就不会分散读者的注意⼒。

抑郁症的神经生物学机制研究综述

抑郁症的神经生物学机制研究综述

抑郁症的神经生物学机制研究综述发表时间:2010-10-12T09:54:34.390Z 来源:《魅力中国》2010年8月第2期供稿作者:陈艳鹤赵海霞安敏席伟光[导读] 目前抑郁症的患病率呈上升的趋势,已成为危害人类健康的常见病陈艳鹤赵海霞安敏席伟光(郑州大学教育系河南郑州 450001)中图分类号:R749 文献标识码:A摘要:目前抑郁症的患病率呈上升的趋势,已成为危害人类健康的常见病。

研究显示抑郁症有其神经生物学基础,本文结合近年来的研究进展,从中枢神经系统组织形态结构、中枢单胺类神经递质系统、神经营养物质、神经生化、神经内分泌、神经影像学研究、等方面对抑郁症的发病机进行综合阐述。

关键词:抑郁症神经生物学中枢神经系统神经递质神经营养物质神经生化神经内分泌一、引言抑郁症是一类严重危害人类身心健康的常见精神疾病,主要表现为情绪持久低落,思维迟钝,意志行为减少,严重者还伴有自杀倾向。

现代城市生活节奏急速,压力沉重,抑郁症已经成为最常见的心理疾病之一,列世界十大疾病第五位。

据统计,每50个人中就有一个会出现这种问题,全世界抑郁症患者达1亿人多人。

世界卫生组织预测,至2020年,抑郁症可能会成为全球人类的第2号杀手。

著名心理学家马丁·塞利曼形象地将抑郁症称为精神病学中的“感冒”,大约有12%的人在他们一生中的某个时期都曾经历过相当严重的抑郁症状,尽管大部分抑郁症不经治疗也能在3~6个月内缓解,但这并不意味着不用治疗。

医学研究表明,抑郁症并非一般的情绪或性格问题,而是一种有明确生物学基础的疾病,是先天遗传因素、早年神经发育异常和后天不利环境因素共同作用的产物,其发病机理涉及到中枢神经系统组织形态结构、中枢单胺类神经递质系统、神经营养物质、神经生化、神经内分泌等方面.二、相关文献综述(一)抑郁症与中枢神经系统组织形态结构的改变近年来,生物技术和化学神经解剖学的研究认为,中枢神经系统某些特定部位,如前额叶皮质、边缘系统、丘脑背内核,下丘脑和中脑中央灰质的形态结构变化是抑郁症发病的解剖学基础。

《2024年基于视觉的人体动作识别综述》范文

《2024年基于视觉的人体动作识别综述》范文

《基于视觉的人体动作识别综述》篇一一、引言随着计算机视觉技术的快速发展,人体动作识别已经成为智能监控、人机交互、医疗康复等领域的重要研究课题。

基于视觉的人体动作识别技术能够从图像或视频中提取和解析人体动作信息,从而实现对人体行为的自动识别和理解。

本文旨在综述基于视觉的人体动作识别的研究现状,包括相关技术、方法和挑战,以期为后续研究提供参考。

二、人体动作识别的技术基础1. 特征提取:特征提取是人体动作识别的关键步骤,主要目的是从图像或视频中提取出与人体动作相关的特征。

常见的特征包括形状特征、纹理特征、光流特征等。

2. 模型构建:基于提取的特征,构建分类模型进行动作识别。

常用的模型包括支持向量机、隐马尔可夫模型、深度学习模型等。

三、基于视觉的人体动作识别方法1. 基于深度学习的方法:深度学习在人体动作识别中发挥着重要作用,尤其是卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)的应用。

通过大量数据的训练,深度学习模型能够自动提取和识别人体动作特征。

2. 基于光流的方法:光流描述了图像序列中物体的运动信息,通过计算光流场可以提取出人体动作的动态特征。

基于光流的方法在人体动作识别中具有较高的准确性和实时性。

3. 基于骨骼信息的方法:通过深度相机或立体相机获取人体骨骼信息,进而进行动作识别。

该方法能够更准确地捕捉人体动作的细节,但需要较高的硬件设备支持。

四、人体动作识别的应用领域1. 智能监控:通过人体动作识别技术,可以实现智能监控和安防报警等功能,提高社会安全水平。

2. 人机交互:人体动作识别技术可以应用于虚拟现实、游戏、医疗康复等领域,实现自然、直观的人机交互。

3. 医疗康复:通过分析患者的康复动作,可以帮助医生评估患者的康复情况,为患者提供个性化的康复方案。

五、挑战与展望1. 数据获取与标注:大规模、多样化的数据集对于提高人体动作识别的性能至关重要。

然而,目前公开可用的数据集仍存在数据量不足、标注不准确等问题。

动物视觉系统的神经生物学机制

动物视觉系统的神经生物学机制

动物视觉系统的神经生物学机制在动物界中,视觉系统是最常见也是最为复杂的感官系统之一。

它是我们理解世界、感知周围环境的重要工具。

在神经生物学中,视觉系统的研究已经深入发展,研究人员已经对不同物种的视觉系统进行研究,通过对神经元、神经通路和神经化学物质等的研究,我们了解到了视觉系统的神经生物学机制。

视觉系统的结构视觉系统包含了许多不同的结构,这些结构相互协调,共同产生了视觉感受。

在昆虫中,视觉系统通常由两个复眼和一对简单的眼睛构成。

而哺乳动物中,视觉系统则包含了眼睛、视神经、视觉中枢和视觉皮层等不同的结构。

眼睛是视觉系统的最外层,它主要由眼球、视网膜和角膜组成。

视网膜是一个充满感光细胞的区域,通过感光细胞接收外部光线信息,将其转化为神经信号,传递给大脑做进一步处理。

视觉神经通路视觉神经通路是一个包含多个结构的神经道路,它将从眼睛中传递来的视觉信息传送到大脑皮层中进行进一步处理。

在哺乳动物中,视觉神经通路包括视网膜-丘脑通路和视网膜-大脑皮层通路两个主要分支。

视网膜-丘脑通路从视网膜开始,通过视神经将信号传递给丘脑的神经元。

丘脑是大脑中的结构之一,它负责接收来自各个感官器官的信息,并对信息进行初步的处理。

在丘脑中,视觉信号被分为不同的方向、运动和颜色,并被发送到覆盖大脑大部分区域的视觉皮层中。

视网膜-大脑皮层通路从视网膜开始,通过视神经将信号传递给大脑的皮层。

皮层是大脑的一个重要结构,它由四个主要区域组成:V1、V2、V3和V4。

这些区域分别负责着不同的视觉处理功能,在视网膜-大脑皮层通路中,视觉信号会先被V1区域接收,随后经过多个神经途径,最终达到V3和V4区域,完成最高级的视觉处理功能。

神经元和神经化学物质在视觉系统中的作用视觉系统中的每个结构都与神经元有着密切的关系。

神经元是神经信号的基本单位,所有的视觉信息都是通过神经元在神经元之间传递和处理的。

在视网膜中,视觉信息被感光细胞传递给下一层神经元,并进一步在中间层神经元和触发神经元之间传递。

神经生物学复习知识点

神经生物学复习知识点

神经生物学复习知识点神经生物学复习知识点第一篇神经活动的基本过程第一章神经元和突触一、名词解释:神经元突触神经胶质细胞二、问答题:1. 神经元的主要结构是什么?可分为哪些类型?2. 简述突触的分类。

3. 试述化学突触的结构特征。

4. 试述电突触的结构特征。

5. 神经胶质细胞分为几种类型?第二章神经元膜的电学特性和静息电位一、名词解释:静息电位极化去极化超极化二、问答题:1. 神经元膜的物质转运方式有哪些?2. 通道介导的易化扩散的特性是什么?3. 简述钠钾泵的作用及其生物学意义。

4. 比较生物电记录技术的细胞外记录和细胞内记录。

5. 静息膜电位产生的基本条件是什么?6. 综述静息膜电位的形成机制。

7. 简述影响静息电位的因素。

第三章神经电信号和动作电位一、名词解释:局部电位突触电位阈电位动作电位离子电导兴奋兴奋性阈强度二、问答题:1. 离子学说的要点是什么?2. 简述局部电位的特征及其产生的离子机制。

3. 简述动作电位的特征。

4. 简述动作电位(锋电位)产生的条件及依据是什么?5. 综述动作电位-锋电位产生的离子机制。

6. 综述动作电位-后电位产生的离子机制。

7. 试以阈电位概念解释动作电位的触发机制。

8. 试述神经元的兴奋性及其影响因素。

第四章神经电信号的传递一、名词解释:化学突触传递兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位(IPSP)突触整合突触可塑性二、问答题:1. 简述神经电信号传递及其传递方式2. 试述化学突触传递的基本过程和原理。

3. 比较EPSP和IPSP的产生及其特征。

4. 简述突触后电位的整合。

5. 简述突触传递的调制方式。

6. 简述突触可塑性及其产生机制。

7. 简述突触前抑制的产生机制及作用。

第五章神经递质和神经肽一、名词解释:神经递质神经调质戴尔原则二、问答题:1. 神经递质的种类有哪些?2. 确定神经递质的基本条件是什么?3. 简述Ca2+在神经递质释放过程中的作用。

视觉皮层的可塑性研究及其神经机制分析

视觉皮层的可塑性研究及其神经机制分析

视觉皮层的可塑性研究及其神经机制分析视觉皮层的可塑性研究及其神经机制分析摘要:视觉皮层的可塑性是指视觉神经系统对外界刺激的适应和调整能力。

通过神经元之间的突触重塑和功能改变,视觉皮层能够在经历外界视觉刺激的过程中不断调整自身的结构和功能。

本文对视觉皮层可塑性的研究进展进行了综述,并探讨了其神经机制。

一、引言视觉系统是人类感知世界的重要途径之一。

视觉皮层是视觉信息处理的关键区域,它接收视网膜传来的信号,并进行加工、分析和综合,最终产生我们所看到的视觉感知。

视觉皮层的可塑性是指其对外界刺激的适应能力和调整能力。

在外界环境改变或刺激变化时,视觉皮层能够通过突触重塑和功能改变来适应新的环境需求,以实现适应性的视觉感知。

视觉皮层的可塑性研究是现代神经科学的重要研究领域之一。

通过对可塑性机制的研究,人们可以更深入地了解视觉皮层的结构和功能,并进一步探索视觉系统在适应环境变化时的神经机制。

本文将从视觉皮层可塑性的研究方法、突触可塑性和功能可塑性两个方面进行综述,并对其神经机制进行分析。

二、研究方法研究视觉皮层可塑性的方法主要有电生理学、成像技术和行为学等。

电生理学是通过记录视觉皮层神经元的电活动来研究其可塑性。

包括单个神经元的记录、多通道记录和脑电图记录等。

成像技术主要有功能磁共振成像(fMRI)和光学显微成像等。

fMRI可以通过血液氧合水平的变化来揭示视觉皮层的活动,光学显微成像则可以实时观察大脑皮层的神经元活动。

行为学是通过行为任务的表现来评估视觉皮层的可塑性。

例如,通过经过训练后的动物在特定图案上的表现能力来评估其视觉皮层的学习和适应能力。

三、突触可塑性突触可塑性是视觉皮层可塑性的重要表现形式。

视觉皮层的突触可塑性主要包括突触前神经元和突触后神经元的结构和功能改变。

突触前神经元的突触效能可以通过突触前膜和突触后膜之间的神经递质释放等机制来调节。

突触后神经元的突触效能则可以通过突触后膜的受体表达和信号传导途径等机制来调节。

《神经生物学课件》医学生物学医学神经生物学PPT课件

《神经生物学课件》医学生物学医学神经生物学PPT课件

中枢神经系统的结构与功能分析
脑干
详细描述脑干的结构和功能, 包括呼吸、消化和血液循环 的调节。
小脑
研究小脑的重要性和功能, 以及对平衡和协调运动的调 控。
大脑
详细解说大脑的皮层和脑区, 展示大脑对认知、感知和情 绪的影响。
外周神经系统与自律神经系统的介绍 与功能分析
1
外周神经系统
探究外周神经系统与感觉信息传导、运动指令的关系以及对身体各部分的控制。
介绍用于神经功能障碍病理诊断的各种技术,从 成像到神经生理学。
治疗技术
探讨神经功能障碍病理治疗策略,包括药物、物 理治疗和手术干预。
神经元网络
解析神经元之间的连接和通信方式,展示神经 网络对于信息传递和处理的重要性。
神经生理学基础知识介绍
静息电位 动作电位 突触传递
Anerve cell’s stable, negative charge when the cell is inactive.
An electrical impulse that travels along the axon of a neuron.
神经元产生和迁移
研究神经元的产生和迁移过程,了解神经发 育的基本原理。
突触形成和塑形
介绍突触的形成和塑形过程,探索神经网络 的建立和调节。
神经变性疾病的发病机理及理生理学机 制分析
分析神经变性疾病的发病机制和与神经元损伤相关的生理学机制,展示相关研究进展。
神经功能障碍病理的诊断与治疗技术梳 理
诊断技术
2
自律神经系统
研究自律神经系统分为交感神经和副交感神经,它们在生理和情绪调节中的作用。
大脑皮层的组织结构与功能描述
1 大脑叶2 ຫໍສະໝຸດ 回和沟展示大脑皮层分为额叶、顶叶、颞叶和枕 叶,以及它们从感知到高级认知的重要作 用。

神经科学综述

神经科学综述

神经科学是研究神经系统结构和功能的学科,旨在了解大脑、神经元和神经网络的运作方式及其与行为、认知和感知等方面的关系。

神经科学综述是对神经科学领域的研究进展、理论框架和方法进行总结和综合的文献或综述文章。

神经科学综述的主要内容包括以下几个方面:
神经系统结构与功能:综述会涵盖神经系统的基本结构、功能和组织,包括大脑、脊髓和周围神经系统等。

重点关注神经元的结构和功能、突触传递、神经通路和神经网络的组织和功能等方面。

神经发育和塑性:综述会讨论神经发育和神经可塑性的过程,包括胚胎发育中神经系统的形成、神经元的分化和迁移、突触的形成和重塑等。

还会关注成人神经系统中的神经可塑性,包括学习、记忆和适应等方面。

神经信号传递:综述会介绍神经信号传递的机制和过程,包括神经递质的合成、释放和受体的作用。

还会探讨电信号和化学信号在神经系统中的传递方式和调控机制。

神经科学技术和方法:综述会介绍神经科学研究中使用的技术和方法,包括神经影像学(如脑电图、功能磁共振成像)、电生理学(如脑电图、脑磁图)、分子生物学和基因工程等。

这些技术和方法为神经科学研究提供了丰富的工具和手段。

神经科学与行为、认知和疾病:综述还会探讨神经科学与行为、认知和神经系统疾病之间的关系。

例如,研究大脑和神经网络如何影响行为和认知功能,以及在神经系统疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病、精神障碍等)的发生和发展中的作用。

综述文章通常会汇总和整合大量的研究成果和文献,提供对神经科学领域的综合概述,促进对该领域的理解和进一步研究的发展。

综述的内容和深度可以根据作者的目的和读者群体的需求而有所不同。

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视觉神经系统——人类视错觉现象的研究1.引言视错觉现象随处可见,但对其产生的原因较难完整统一地加以解释这是人类视觉系统和它时外界信息提取及处理过程的复杂性所决定的。

当人或动物观察物体时,基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知,这就是所谓的视错觉现象。

视错觉可分为背景错觉、侧抑制、缪勒莱耶错觉、深度错觉、视觉后像等多种类型,它能从独特的角度显示出视觉系统的认知功能和机理,因此研究错觉原理, 建立合适的数学模型和计算机模拟模型,对心理学、生理学和计算机视觉等领域的发展有着重要的意义和应用前景。

2.正文视错觉就是当人或动物观察物体时,基于经验主义或不当的参照形成的错误的判断和感知。

我们日常生活中,所遇到的视错觉的例子有很多。

如图1中的A和B是同样大小的,下图中间的圆圈也是同样大的,但在我们看到的却是一大一小。

当把两个有盖的桶装上沙子,一个小桶装满了沙,另一个大桶装的沙和小桶的一样多。

当人们不知道里面的沙子有多少时,大多数人拎起两个桶时都会说小桶重得多。

他们之所以判断错误,是看见小桶较小,想来该轻一些,谁知一拎起来竟那么重,于是过高估计了它的重量。

这就是人类的视错觉现象。

人类研究视错觉的历史可以追溯到公元前4世纪亚里士多德(Aristotle)观察瀑布时记录的运动后效( after-effect),柏拉图(Plato)也曾指明人类永远不可能完全避开错觉去认识一切真相。

后来几千年里,视错觉一直处于曲解的位置上,直至19世纪末德国E. Mach发现侧抑制现象时还未获得足够重视【1】。

随着图120世纪初德国格式塔(其核心思想是整体大于局部之和)理论逐渐传播,相关研究才逐渐发展。

该领域初期多采用行为实验等传统心理学方法获得推论,随着生物实验技术水平的提高和20世纪60年代, S. Coren和J S. Gi rgus在几何错觉研究中引入系统论方法,其重心逐渐转向神经生物学和计算机领域,设计实验发现相关神经基础来提出和论证心理学说,模拟符合人类视觉机制的数理算法,以促进认知心理学、神经生理学和计算机视觉领域的发展.。

2.1视觉的形成人眼呈球形,由巩膜所包围,巩膜在前方与透明的角膜相接。

角膜之后为晶体,相当于照相机的镜头,是眼睛的主要屈光系统。

在晶体和角膜间的前房和后房包含房水,在晶体后的整个眼球充满胶状的玻璃体,可向眼的各种组织提供营养,也有助于保持眼球的形状。

在眼球的内面紧贴着一层厚度仅0.3毫米的视网膜,这是视觉神经系统的周边部分。

在视网膜与巩膜之间是布满血管的脉络膜,对视网膜起营养作用。

角膜和晶体组成眼的屈光系统,使外界物体在视网膜上形成倒像。

角膜的曲率是固定的,但晶体的曲率可经悬韧带由睫状肌加以调节。

当观察距离变化时,通过晶体曲率的变化,使整个屈光系统的焦距改变,从而保证外界物体在视网膜上成象清晰。

在角膜与晶体之间,有虹膜形成的瞳孔起着光阑的作用。

瞳孔在光照时缩小,在暗处扩大来调节着进入眼的光量,也有助于提高屈光系统的成象质量,瞳孔及视觉调节均受自主神经系统控制。

眼球的运动由六块眼外肌来实现,这些肌肉的协调动作,保证了眼球在各个方向上随意运动,使视线按需要改变。

视网膜是一层包含上亿个神经细胞的神经组织,按这些细胞的形态、位置的特征可分成六类,即光感受器、水平细胞、双极细胞、无长突细胞、神经节细胞,以及近年新发现的网间细胞。

其中只有光感受器才是对光敏感的,光所触发的初始生物物理化学过程即发生在光感受器中。

光感受器按其形状可分为两大类,即视杆细胞和视锥细胞。

视杆细胞的视色素叫做视紫红质,它具有一定的光谱吸收特性,它是一种色蛋白,由两部分组成,其一是视蛋白;另一部分为生色基团——视黄醛,是维生素A的醛类。

在强光照射后,视紫红质大部分被漂白。

随着视紫红质的复生,视网膜的对光敏感度逐渐恢复,这是暗适应的光化学基础。

当动物缺乏维生素A时,视觉循环受阻,会导致夜盲。

视锥细胞的视色素的结构与视紫红质相似,所不同者为视蛋白的类型;其分解和复生过程也相似。

左图2是人的视觉成像经过。

当外界物体反射来的光线带着物体表面的信息经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,经聚焦在视网膜上形成物象(如一)。

物象刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动,沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢,即大脑皮层的枕叶部位,在这里把神经冲动转换成大脑中认识的景象(如二)。

这些景象的生成已经经过了加工,是“角度感”、“形象感”、“立体感”等协同工作,并把图像根据摄入的信息在大脑虚拟空间中还原,还原等于把图像往外又投了出去(如三)。

虚拟位置能大致与原实物位置对准,这才是我们所见到的景物(如四)。

图22.2视错觉的形成原理2.2.1马赫带效应马赫带效应(Mach band effect)是物理学家兼哲学家马赫(E.Mach)于1865年首先说明的。

它为主观的明度感觉视亮度与被视物体表面光亮度之间并不成简单的比例关系提供了一个基本的证明。

它是指视觉的主观感受在亮度有变化的地方出现虚幻的明亮或黑暗的条纹,马赫带效应的出现是人类的视觉系统造成的。

图3 马赫带效应示意图如图4所示,图中虚线表示刺激图像的实际光亮度分布,实线表示观察者所感觉到的图形中的亮度分布客观的图形中,左侧高亮度区(α-β区)内刺激强度是相同的,右侧低亮度区(γ-δ区)内刺激的强度也是相同的,中间区(β-γ)内的光亮度从高到低均匀下降,而观察者的主观感觉在刺激强度开始发生改变的区域附近产生了比实际的亮度改变明显得多的视亮度差别,即观察者感觉到一条明显的亮带和一条明显的暗带,显然这种明带和暗带在客观上并不存在,而是在观察者的视觉系统中产生的。

图4目前最为人们所接受的解释马赫带的理论是哈特林(H.K.Hartling)等人在生物物理学基础上提出的神经细胞间侧向相互抑制理论,即马赫带是视网膜上邻近的神经细胞之间侧向相互抑制的结果,侧向抑制在梯级的每一边缘处起着提高对比度的作用。

2.2.2克里克评述对于视错觉,英国生物学家克里克曾给出的三点评述:(1)看到的不一定是真的我们通常认为我们能以同样的清晰度看清楚视野内的任何东西,但如果我们的眼睛在短时间内保持不动,就会发现这是错误的。

只有接近注视中心,才能看到物体的细节,越偏离视觉中心,对细节的分辨能力越差,到了视野的最外围,甚至连辨别物体都困难。

在日常生活中这一点之所以显得不明显,是由于我们很容易不断移动眼睛,使我们产生了各处物体同样清晰的错觉。

如图5所示图片。

图5 静止图像的运动(2)眼睛提供的视觉信息可能是模棱两可的眼睛提供给我们的任何一种视觉信息通常都是模棱两可的,它本身提供的信息不足以使我们对现实世界中的物体给出一个确定的解释。

事实上,经常会有多种可信的不同解释,但某一时刻只能有一种解释,不会出现几种解释混合的奇特情况。

对视觉图象的不同解释是数学上称为“不适定问题”的例证。

对任何一个不适定问题都有多种可能的解,在不附加任何信息的条件下,它们同样都合理。

为了得到真实的解,需要使用数学上所谓的“约束条件”。

视觉系统必须得到如何最好解释输入信息的固有假设。

我们通常看东西时之所以并不存在不确定性,是由于大脑把由视觉景象的形状、颜色、运动等许多显著特征所提供的信息组合在一起,并对所有这些不同视觉线索综合考虑后提出了最为合理的解释。

(3)看是一个构建过程大脑并非是被动地记录进入眼睛的视觉信息,而是主动地寻求对这些信息的解释。

一个突出的例子是“填充”过程,如和盲点有关的填充现象。

盲点是因为联结眼和脑的视神经纤维需要从某点离开眼睛,因此在视网膜的一个小区域内便没有光感受器。

但是尽管存在盲区,我们的视野中却没有明显的洞,这说明大脑试图用准确的推测填补上盲点处应该有的东西。

2.2.3深度知觉深度知觉(depth perception)又称距离知觉或立体知觉。

这是个体对同一物体的凹凸或对不同物体的远近的反映。

视网膜虽然是一个两维的平面,但人不仅能感知平面的物体,而且还能产生具有深度的三维空间的知觉。

这主要是通过双眼视觉实现的。

有关深度知觉的线索,既有双眼视差、双眼辐合、水晶体的调节、运动视差等生理的线索,也有对象的重叠、线条透视、空气透视、对象的纹理梯度、明暗和阴影以及熟习物体的大小等客观线索。

根据自己的经验和有关线索,单凭一只眼睛观察物体也可以产生深度知觉。

用视觉来知觉深度,是以视觉和触摸觉在个体发展过程中形成的联系为基础的。

通过大脑的整合活动就可作出深度和距离的判断。

但个体在知觉对象的空间关系时,并不完全意识到上述那些主、客观条件的作用。

2.3 视错觉的分类视错觉目前有背景错觉、侧抑制、缪勒莱耶错觉、深度错觉、视觉后像、填充错觉、透视错觉、伪装错觉、知觉模糊、透明错觉、轮廓错觉、似动错觉等多种类型【2-3】。

视感知的复杂性使认知在不同层次上形成不同种类的视错觉,如轮廓错觉中的Necker立方体和细胞群错觉中的颜色后效,前者基于不同组神经元群体竞争结果,后者基于单个视神经节细胞( gang li on cell )自身特性;而同种类的视错觉可能表现为不同现象,如Hermann栅格和颜色后效都可用细胞群错觉的神经节细胞特性解释,但分属视网膜上的侧抑制和脑纹外区加工后V4 -comp lex区发生的错觉【4】。

2.4.视错觉现象的应用视错觉的应用大量存在于现实生活和专业研究中.德国物理学者Carl Pulfrich于1922年指出,当我们把中性密度的滤光片放在一只眼睛前9另一只眼睛前没有)去观察单摆(或钟摆)的运动时,我们会看到摆球似乎在沿平面椭圆形轨道运动,这就是所谓的普尔弗里希现象。

而美国 EP Industries公司以 Pulfrich现象为核心研制出优于3 -D的 Circlescan 4-D 技术【5】, 使看立体电影所需佩戴的特制眼镜从两片偏振片变为一片灰滤光片和一片透明镜片,成本大大降低;基于侧抑制模型的去除单张内窥镜图像高光算法被应用在医学电子内窥镜系统软件平台中, 具有侧抑制机制的神经网络和视觉系统模型则被用于红外噪声配准、红外制导、图像预处理、图像增强、联想记忆等领域中。

除此之外,视错觉现象在平面艺术设计、建筑工程、脑科学临床研究、跨文化心理学、运动员与飞行员训练、服饰形象设计、道路交通、电影艺术等方面也是应用非常广泛。

3.总结视错觉是人类生活中的一种常见的现象,人们在观察事物时,常常会在客观因素干扰下或者自身的心理因素支配下,对图形产生的与客观事实不相符的错误的感觉,从而产生视觉上的错位。

本文研究了视错觉现象形成的原理以及应用前景,认为视错觉是综合信息处理生理机制和心理认知的多层次过程,不同层次上形成不同种类的视错觉,不存在仅产生视错觉却不响应正常刺激的神经组织,视错觉产生主要是因为主观线索和先验知识等导致心理认知发生变化,以及在此基础上具体神经活动的差异。

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