[發(fā)明專利]聚類齊發(fā)方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380070192.7
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN105208917A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 特迪·莉·麥蒂斯;安德魯·查爾斯·詹姆士;科琳·弗朗西斯·卡爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 澳大利亞國立大學(xué)
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;劉錚

相關(guān)申請

本申請要求于2012年11月26日提交的題目與本申請相同的第2012905171號澳大利亞臨時專利申請的較早申請日的權(quán)益，該申請通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及用于使用瞳孔和瞳孔的獨(dú)特屬性評估神經(jīng)系統(tǒng)的功能的方法和系統(tǒng)，具體涉及用于評估視覺感覺系統(tǒng)的操作的方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

整個說明書中關(guān)于背景技術(shù)的任何討論不應(yīng)理解為是承認(rèn)這種背景技術(shù)是廣泛公知的或者形成本領(lǐng)域的公知常識的一部分。

對人類來說，每個視神經(jīng)包含大約1,000,000個神經(jīng)纖維，神經(jīng)纖維將來自每個視網(wǎng)膜的所有部分的信息傳遞至大腦。人類視覺系統(tǒng)的重要設(shè)計特征是交叉，其允許來自每個視網(wǎng)膜的左半邊的視覺信息進(jìn)入右腦，而來自從每個視網(wǎng)膜的右半邊的視覺信息進(jìn)入左腦。每個半視網(wǎng)膜對應(yīng)于半個視場，稱為半視場。該布置允許視覺大腦的左半邊和右半邊均接收關(guān)于半個視場的雙目信息。兩半個大腦之間的后續(xù)通信(諸如經(jīng)由胼胝體)允許將兩個半視場作為整體觀察。

眼睛的瞳孔具有比照相機(jī)光圈更多的功能，其可經(jīng)由中腦的部分所調(diào)控的簡單反射來調(diào)節(jié)進(jìn)入眼睛的光通量。瞳孔功能的增加的復(fù)雜性部分源自于來自不同大腦區(qū)域的輸入，這些區(qū)域有助于瞳孔反應(yīng)，包括視覺皮層的更高大腦區(qū)域。這些各個響應(yīng)必須以某種方式被組合或合并，以使瞳孔能夠響應(yīng)視覺刺激。圖1A示出了經(jīng)由視交叉3從兩個眼睛1到兩個頂蓋前橄欖核(PON)4的傳入路徑(包括視神經(jīng)2)，然后經(jīng)由第二視交叉從傳出部到兩個Edinger-Westphal核(EWN)6，然后到達(dá)睫狀神經(jīng)節(jié)，右側(cè)的圖1B示出了這些路徑的簡化版本。

給出單個觀察瞳孔響應(yīng)的多個組成信號的第一組合部位是頂蓋前橄欖核(PON)4。在頭部每側(cè)存在一個PON，每個PON接收來自兩個視網(wǎng)膜1中每個的一半的信息。兩個PON4然后傳遞信息至兩個Edinger-Westphal(EW)核6，Edinger-Westphal(EW)核6在大腦每側(cè)各一個，其經(jīng)由動眼神經(jīng)支配瞳孔。這代表了所謂的第二十字交叉，也即第二交叉。該回路意味著每個瞳孔接收關(guān)于每個視網(wǎng)膜1的合并行為，并且重要的是，每個視網(wǎng)膜能夠響應(yīng)對每個眼睛的左半個或右半個視場的刺激。因而每個瞳孔能夠獨(dú)立提供有關(guān)視網(wǎng)膜1操作的信息。當(dāng)瞳孔對其本身眼睛的視網(wǎng)膜給出響應(yīng)時，這稱為直接響應(yīng)。當(dāng)瞳孔響應(yīng)于來自其對側(cè)眼的視網(wǎng)膜的活動時，這稱為同感響應(yīng)。重要地，在每個合并階段，在PON4或者EWN6中，存在可以包括增益控制的視覺處理的機(jī)會。因而，在瞳孔系統(tǒng)中，對于每半視網(wǎng)膜或者每半視場可以單獨(dú)控制增益控制。

PON的大約一半輸入是直接來自眼睛的包含視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的黑視蛋白(mcRGC)，[進(jìn)一步信息見P.D.Gamlin，“Thepretectum:connectionsandoculomotor-relatedroles”，ProgBrainRes，2006年，第151卷，第379-405頁]。該工作還詳細(xì)描述了PON的連接。這些和所有其他類型視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的神經(jīng)纖維構(gòu)成了從眼睛伸入大腦的視神經(jīng)。這些mcRGC是圖1A中所示的從眼睛到PON的神經(jīng)元。mcRGC對光具有兩個獨(dú)立類型的響應(yīng)[進(jìn)一步信息見D.M.Dacey、H.W.Liao、B.B.Peterson、F.R.Robinson、V.C.Smith、J.Pokorny、K.W.Yau和P.D.Gamlin的“Melanopsin-expressingganglioncellsinprimateretinasignalcolourandirradianceandprojecttotheLGN”，Nature，2005年第433卷7027期，第749-754頁]。第一響應(yīng)類型源自細(xì)胞體和視網(wǎng)膜中的這些神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中的枝晶臂中存在的黑視蛋白。不同于視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞的光響應(yīng)，mcRGC的黑視蛋白驅(qū)動響應(yīng)不具有適光機(jī)制，因此隨著光水平的增加而穩(wěn)定增加。黑視蛋白顏料響應(yīng)藍(lán)光，該響應(yīng)本身非常慢，需要若干秒來響應(yīng)藍(lán)光的瞬時增加。該慢的綜合響應(yīng)主要是因為平均瞳孔尺寸，亮光越少，微光越擴(kuò)大。