神經系統與視覺功能課程概述1神經系統基礎細胞結構與信息傳遞機制2視覺系統結構從眼球到視覺皮層的完整通路3視覺信息處理形狀、顏色、深度與運動感知視覺功能障礙神經系統概述中樞神經系統大腦與脊髓組成處理與整合信息周圍神經系統傳遞感覺信息至中樞將運動指令傳至效應器神經元結構細胞體包含細胞核與細胞器樹突接收來自其他神經元的信號軸突傳遞信息至下一個神經元神經元功能信息接收樹突接收化學信號信息處理細胞體整合電信號信息傳遞軸突傳導動作電位突觸傳遞化學突觸通過神經遞質傳遞信息電突觸通過縫隙連接直接傳遞電流神經遞質興奮性神經遞質谷氨酸乙酰膽堿1抑制性神經遞質γ-氨基丁酸(GABA)甘氨酸2調節性遞質多巴胺5-羥色胺3中樞神經系統結構大腦思維、感知和運動控制脊髓連接大腦與周圍神經反射弧快速自動反應通路大腦結構1大腦皮層高級認知功能2基底神經節運動控制3邊緣系統情緒和記憶4腦干生命維持功能大腦功能分區額葉執行功能與決策頂葉感覺信息整合顳葉聽覺處理與語言枕葉視覺信息處理視覺系統概述1眼球接收光信號轉化為神經信號2視神經傳遞信號至大腦3視覺皮層解析與理解視覺信息眼球結構眼球主要由角膜、虹膜、晶狀體和視網膜組成視網膜結構視桿細胞弱光視覺視錐細胞色彩視覺雙極細胞信號傳遞神經節細胞形成視神經視網膜功能1光電轉換光子激活視色素2信號傳遞級聯反應產生電信號3初級處理對比度增強與邊緣檢測視神經通路視交叉半側視野信息交叉傳遞外側膝狀體視覺信息中繼站視輻射連接外側膝狀體與視覺皮層初級視覺皮層（V1）1位置位于枕葉最后端2結構六層細胞構成柱狀組織3功能線條方向和眼優勢性編碼高級視覺皮層V2區域處理形狀與輪廓1V3區域動態形狀處理2V4區域色彩處理中心3V5/MT區域運動分析區域4視覺信息處理：形狀識別簡單細胞對特定方向的線條敏感復雜細胞對運動方向敏感超復雜細胞特定長度與方向的線條敏感視覺信息處理：顏色感知三原色理論紅綠藍視錐細胞組合對立色理論紅-綠，藍-黃，黑-白對立通道視覺信息處理：深度知覺單眼線索重疊透視陰影雙眼視差兩眼成像差異立體視覺基礎視覺信息處理：運動感知MT/V5區域位于顳葉和枕葉交界處運動方向選擇性細胞對特定方向運動敏感速度檢測編碼物體移動速度視覺注意力自下而上的注意力由顯著刺激驅動自上而下的注意力由目標和意圖驅動注意力選擇增強關注區域信號處理視覺記憶1圖像緩存保持不足一秒2短時視覺記憶容量限制約4個對象3長時視覺記憶數千圖像長期存儲視覺系統的可塑性關鍵期兒童早期視覺發育階段經驗依賴性可塑性視覺經驗塑造神經連接成人可塑性有限但仍存在的神經重組視覺功能障礙：近視原因眼軸過長或角膜曲率過大矯正方法凹透鏡使光線聚焦于視網膜視覺功能障礙：遠視原因眼軸過短或角膜曲率不足矯正方法凸透鏡使光線聚焦于視網膜視覺功能障礙：散光原因角膜或晶狀體表面不規則矯正方法柱面鏡片矯正不同子午線屈光力視覺功能障礙：色盲紅色色盲紅色視錐細胞缺失1綠色色盲綠色視錐細胞缺失2藍色色盲藍色視錐細胞缺失3全色盲所有視錐細胞缺失4視覺功能障礙：夜盲癥癥狀暗光環境視力顯著下降原因視桿細胞功能障礙常見病因維生素A缺乏視覺功能障礙：青光眼病理機制眼壓升高導致視神經損傷癥狀周邊視野逐漸喪失治療方法藥物降眼壓或手術干預視覺功能障礙：白內障年齡相關性外傷性糖尿病相關先天性藥物相關白內障主要是晶狀體混濁，現代治療方案以人工晶狀體植入手術為主視覺功能障礙：黃斑變性干性黃斑變性視網膜色素上皮細胞萎縮濕性黃斑變性異常血管生長滲出視覺功能障礙：弱視1成因兒童期視覺發育受阻2類型斜視性、屈光不正性、形覺剝奪性3治療方法遮蓋療法和視覺訓練視覺功能障礙：視神經炎1癥狀視力下降與眼球運動痛2診斷視覺誘發電位與磁共振成像3治療短期激素治療改善恢復視覺功能障礙：視網膜脫離1病因視網膜撕裂液體進入2癥狀視野閃光、飛蚊與暗影3手術治療激光、冷凍或鞏膜扣帶視覺系統檢查：視力檢查視力表標準E字表或專業視標檢查距離通常在5米或6米處記錄方法小數記錄或對數單位視覺系統檢查：眼底檢查直接檢眼鏡放大15倍，視野小間接檢眼鏡放大2-5倍，視野大視覺系統檢查：視野檢查對比敏感度檢查測試不同對比度下的視覺功能計算機視野檢查定量評估視野范圍與敏感度視覺系統檢查：色覺檢查色覺檢查發現先天性或后天性色覺異常視覺系統檢查：電生理檢查視覺誘發電位（VEP）檢測視覺通路完整性電視網膜圖（ERG）評估視網膜細胞功能視覺系統檢查：光學相干斷層掃描（OCT）原理利用光干涉成像技術應用視網膜結構微米級高清成像優勢無創、快速、精確視覺系統檢查：熒光血管造影1檢查過程注射熒光染料后連續拍攝2臨床意義顯示視網膜血管滲漏與異常3適應癥糖網病變與黃斑變性視覺系統檢查：眼壓測量10-21正常眼壓范圍單位：mmHg≥22高眼壓青光眼風險增加≤9低眼壓可能指示眼內問題視覺系統保健：用眼衛生正確姿勢眼睛距離書本33厘米環境光線充足不刺眼的光源用眼間歇每用眼40分鐘休息10分鐘視覺系統保健：營養補充維生素A維持視桿細胞功能葉黃素保護黃斑區域ω-3脂肪酸維持視網膜細胞健康視覺系統保健：眼部運動眼肌鍛煉順時針逆時針轉動眼球遠近交替練習遠近物體交替注視眨眼練習每小時有意識地多眨眼視覺系統保健：定期檢查檢查頻率重點檢查項目兒童：每年一次視力、屈光狀態、雙眼視功能成人：每兩年一次視力、眼壓、眼底檢查老年人：每年一次白內障、黃斑變性、青光眼篩查視覺康復：弱視訓練遮蓋療法遮蓋優勢眼訓練弱視眼視覺刺激訓練使用特定圖形和游戲增強視覺功能視覺康復：視功能訓練1眼球運動訓練提高注視與追蹤能力2調節訓練增強眼睛調焦能力3雙眼視功能訓練改善眼球協調與立體視覺視覺輔助技術：放大鏡不同類型放大鏡適合不同視力損傷程度和使用場景視覺輔助技術：電子助視器便攜式電子放大鏡適合戶外閱讀和購物桌面式電子助視器適合長時間閱讀和寫作視覺輔助技術：盲人輔助設備盲文顯示器將電子文本轉為觸覺盲文語音閱讀軟件朗讀屏幕上的文字內容智能導盲設備具有障礙物識別功能視覺系統的進化光感細胞單細胞生物的光感器簡單眼點平面動物的光感區域杯狀眼可感知光源方向復雜眼球高等動物成像系統視覺藝術與神經科學錯覺藝術利用視覺系統處理特性創造錯覺神經美學探索大腦如何感知美與藝術視覺與其他感官的整合視聽整合電影體驗和口型讀取1視觸整合手眼協調與物體操作2視前庭整合平衡與空間定向3計算機視覺與人工智能機器視覺原理圖像采集特征提取模式識別與人類視覺的比較機器精確但缺乏靈活性人類視覺更具適應性視覺系統研究新進展光遺傳學技術精確控制特定神經元活動雙光子成像活體神經元活動可視化腦機接口直接解碼視覺皮層信號視覺系統研究的倫理問題1動物實驗倫理平衡研究價值與動物福利2人體實驗倫理知情同意與風險控制