CN106667426A - 一种大细胞通路功能检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种大细胞通路功能检测方法和系统，该方法包括：向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。通过本发明实施例的技术方案，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。

Description

一种大细胞通路功能检测方法和系统
技术领域
本发明实施例涉及神经生理研究技术领域，尤其涉及一种大细胞通路功能检测方法和系统。
背景技术
皮层下的视觉加工通路主要分为大细胞通路和小细胞通路，它们在结构上的分离始于视网膜。在视网膜上有M型细胞和P型细胞，前者主要分布在视网膜外周，后者主要集中在视网膜中央凹附近。两类细胞接收各自的视觉信息输入，并通过视神经束分别传导至外侧膝状体的大细胞层和小细胞层，之后这些视觉输入被进一步分别投射到初级视皮层。大细胞通路和小细胞通路是大脑处理信息的两条主要通路，大细胞通路主要负责快速粗糙地加工物体的轮廓、深度和运动信息，例如低空间频率、高时间频率、低对比度的视觉信息敏感，如模糊的轮廓、快速移动的刺激；小细胞通路负责慢速精细地加工高空间频率、低时间频率和高对比度的视觉信息，如物体的细节和颜色。对于皮层上的视觉信息传导，大脑背侧通路主要接收由皮层下大细胞通路传导的视觉信息，如背侧通路的视觉运动区(MT区)。
目前已有的大细胞通路的功能检测都是指和对比度、运动检测相关。现有的关于大细胞通路功能检测都是测量皮层上背侧通路的功能(如光栅运动方向判断)，几乎没有关于皮层下的大细胞通路功能检测的研究。而皮层下通路的部分重要功能也逐步被人们发现，例如对恐惧信息的快速反应是经由皮层下通路处理的。皮层下通路在本能相关的信息处理上起着主导作用。
发明内容
本发明实施例提供一种大细胞通路功能检测方法和系统，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
第一方面，本发明实施例提供了一种大细胞通路功能检测方法，包括：向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；
向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；
根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
进一步的，所述分辨能力测试信号包括：叠加目标刺激的标准色块；
所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同。
进一步的，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激，其中，所述第一字母刺激与所述第二字母刺激具有设定分辨对比度；
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号；
将所述第一分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第二字母刺激的第二分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第一字母刺激与第二字母刺激是否相同进行的判断，并根据所述被试对象的判断结果，更新所述分辨对比度；
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
将最终更新的分辨对比度的阈值作为所述分辨能力响应信息。
进一步的，所述分辨能力测试信号包括：叠加绿色字母刺激的红色色块。
进一步的，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激；
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第三字母刺激的第三分辨能力测试信号；
将所述第三分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第三字母刺激与第四字母刺激是否相同进行的判断，并记录所述被试对象的判断结果；
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
将所述被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果作为所述分辨能力响应信息。
进一步的，所述设定刺激变化条件包括：拓扑变化条件或者非拓扑变化条件。
进一步的，向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息，包括：
在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置；
间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物；
接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
进一步的，接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息包括：
通过打印机接口接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
进一步的，还包括：
在大细胞通路功能检测过程中，获取所述被试对象的眼动数据；
根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
进一步的，根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息，获取所述被试对象的分辨对比度的阈值，和/ 或所述被试对象的分辨正确率；
根据所述反应时间响应信息，计算所述被试对象的反应时间；
根据所述眼动数据，提取所述被试对象的眼动特征参数，其中，所述眼动特征参数包括：眼动轨迹、注视时间以及注视次数；
将所述分辨对比度的阈值、所述反应时间以及所述眼动特征参数输入至预先训练的大细胞通路功能评分模型中，以获取所述被试对象的大细胞通路功能评分。
第二方面，本发明实施例还提供了一种大细胞通路功能检测系统，该系统包括：主机、显示器以及反应按键盒，其中，所述显示器与所述主机相连，所述反应按键盒通过连接线与所述主机的打印机接口相连，所述主机中配置有处理器；
所述显示器，用于将所述处理器提供的分辨能力测试信号以及反应时间测试信号显示给被测对象；
所述反应按键盒，用于接收被试对象针对所述分辨能力测试信号产生的分辨能力响应信息，以及所述被试对象针对所述反应时间测试信号产生的反应时间响应信息；将所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息通过所述打印机接口提供给所述处理器；
所述处理器，用于通过所述显示器向被试对象提供分辨能力测试信号，并通过所述反应按键盒获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；通过所述显示器向所述被试对象提供反应时间测试信号，并通过所述反应按键盒获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
进一步的，还包括：眼动仪以及拖额架，其中，所述眼动仪与所述主机相连；
所述眼动仪，用于在大细胞通路功能检测过程中，捕捉所述被试对象的眼动数据，并将所述眼动数据发送至所述处理器；
所述拖额架，用于辅助控制所述显示器屏幕与所述被试对象的眼睛之间的距离。
本发明实施例通过向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种大细胞通路功能检测方法的流程图；
图2A是本发明实施例二中的一种大细胞通路功能检测方法的流程图；
图2B是本发明实施例二中的拓扑变化和非拓扑变化示意图；
图2C是本发明实施例二中的分辨能力测试信号示意图；
图2D是本发明实施例二中的分辨能力测试信号示意图；
图3是本发明实施例三中的一种大细胞通路功能检测方法的流程图；
图4A是本发明实施例四中的一种大细胞通路功能检测系统的结构示意图；
图4B是本发明实施例四中的分辨能力测试信号位置示意图；
图4C是本发明实施例四中的一种大细胞通路功能检测方法的示意图；
图4D是本发明实施例四中的一种大细胞通路功能检测方法的示意图；
图4E是本发明实施例四中的反应时间测试信号示意图；
图4F是本发明实施例四中的反应时间测试信号示意图；
图5是本发明实施例五中的一种大细胞通路功能检测装置的结构图；
图6是本发明实施例五中的一种大细胞通路功能检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种大细胞通路功能检测方法的流程图，本实施例可适用于大细胞通路功能检测的情况，该方法可以由本发明实施例提供的大细胞通路功能检测系统来执行，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息。
其中，所述分辨能力测试信号可以包括：一组或者多组分辨能力测试信息集，在一组分辨能力测试信号集中包括两个分辨能力测试信号，被试对象对每一组中的两个分辨能力测试信号进行分辨，判断每一组中的两个分辨能力测试信号中包括的实际内容是否相同。
其中，所述分辨能力测试信号可以为：大细胞系统测试刺激(M-biased)信号和小细胞系统测试刺激(P-biased)信号。M-biased刺激信号为低空间频率、低对比度的刺激叠加在一个红绿色块上(相连色块颜色不同，对角线上的色块颜色相同)，红色的色块亮度可以为15cd/cm2，绿色色块与红色色块的主观亮度相同，具体亮度值由每个测试者完成一个主观亮度匹配程序来测定。P-biased刺激信号为高对比度绿色刺激叠加在红色色块上，绿色刺激的亮度同样由主观亮度测试程序所测定。所述字母刺激为E、P、S以及d这几种特异设计的刺激，他们的阴影面积相同，E和S的拓扑性质相同，P和d的拓扑性质相同，E(S)和P(d)的拓扑性质不同。字母刺激可由有其他针对拓扑性质异同专门设计的几何图形代替。
一般来说，大细胞系统对低空间频率的黑白刺激敏感，小细胞系统对高空间频率的彩色刺激敏感。红绿色块的目的是为了饱和视觉的小细胞系统，在红绿色块的基础上再呈现一个低频的目标刺激，从而达到测试大细胞系统功能的目的。小细胞系统功能则用一个主观亮度与背景相同的刺激来检测。此外，大细胞系统偏向在外周视野起作用，小细胞系统偏向中央视野起作用。刺激在外周或中央出现是为了分别测试大细胞和小细胞系统的功能。
在本实施例中，所述分辨能力响应信息具体是指被试对象在判断每一组中的各分辨能力测试信号中包括的实际内容是否相同后，返回的判断结果(相同或者不相同)。
具体的，向被试对象提供分辨能力测试信号，被试对象针对提供的分辨能力测试信号给予响应，进而可以获取被试对象的分辨能力响应信息。
S120，向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息。
其中，所述反应时间测试信号可以为任意时间、出现在测试屏幕中的设定位置的任意形状颜色的测试信号，典型的，所述反应时间测试信号可以为黑色方框。所述反应时间响应信息可以为被试对象发现测试屏幕中出现的所述反应时间测试信号后触发生成的，该反应时间测试信号可以用以计算所述被试对象的反应时间。
具体的，向被试对象提供反应时间测试信号，被试对象一看到反应时间测试信号就立即按键反应，进而可以获取被试对象的反应时间。
S130，根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
其中，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分可以通过整合各种实验范式下的不同参数的分析进行评分，也可以通过训练数据库进而对新的被试对象的大细胞通路功能进行自动评估，还可以通过互联网将数据库保存至云端，实现远程监测等。
在本实施例的一个可选的实施方式中，可以预先获取一些已知大细胞通路功能的典型用户作为样本对象，标定其大细胞通路功能的评分值，进而获取上述样本对象的分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息作为样本数据，输入至预先设定的机器学习模型中，进而可以将该机器学习模型训练为一个评分模型，当希望对一个未知大细胞通路功能的被试对象进行大细胞通路功能的评分时，可以将上述被试对象的分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息输入至所述评分模型中，将该评分模型的输出作为所述被试对象的大细胞通路功能障碍的概率。
在本实施例的另一个可选的实施方式中，可以预先设定一个评分值的计算公式，例如：S＝aC1+bC2；其中，S为所述被试对象的大细胞通路功能的评分值；C1为根据所述分辨能力响应信息获取得到的被试对象的分辨对比度阈值；C2为根据所述反应时间响应信息计算得到的被试对象的平均反应时间；a、b为设定比例系数。
本实施例的技术方案，通过向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
实施例二
图2A为本发明实施例二中的一种大细胞通路功能检测方法的流程图，本实施例以前述实施例一为基础进行优化，提供了优选的大细胞通路功能检测方法，具体是，所述分辨能力测试信号包括：叠加目标刺激的标准色块；所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同。
相应的，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S210，向被试对象提供叠加目标刺激的标准色块，并获取所述被试对象针对所述叠加目标刺激的标准色块返回的分辨能力响应信息。
其中，所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同。
所述目标刺激可以为低空间频率、低对比度的字母刺激，所述标准色块可以为由多个红绿子块构成，在所述标准色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同，相应的，叠加目标刺激的标准色块可以为：红绿色块上叠加低空间频率、低对比度的字母刺激。
其中，所述字母刺激可以为字母E，也可以为字母S，还可以为字母P，也可以为字母d。
可选的，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激，其中，所述第一字母刺激与所述第二字母刺激具有设定分辨对比度；
在本实施例中，所述分辨对比度是指分辨能力测试信号中的字母刺激的亮度值，分辨对比度越大，用户越容易对所述分辨能力测试信号中的字母刺激进行分辨。
可选的，所述设定刺激变化条件包括：拓扑变化条件或者非拓扑变化条件。
其中，如图2B所示，拓扑变化条件为从不包含封闭结构的字母刺激到包含封闭结构的变化或者从包含封闭结构的字母刺激到不包含封闭结构的字母刺激的变化；非拓扑变化条件为从不包含封闭结构的字母刺激到不包含封闭结构的字母刺激的变化或者从包含封闭结构的字母刺激到包含封闭结构的字母刺激的变化。
其中，所述包含第一字母刺激的第一分辨能力测试信号以及包含第二字母刺激的第二分辨能力测试信号可以为：叠加低空间频率字母刺激的红绿色块，以实现对大细胞系统的测试。
在本实施例的一个可选的实施方式中，不同类型的标准色块的大小不同，且其上所叠加的字母刺激的大小也各有不同。如图2C所示，视觉用度来衡量远近，不同标准色块对应的字母刺激的大小，以及标准色块的大小可以为图中所示。
其中，设定分辨对比度的初始值可以为叠加在红绿色块上的低空间频率字母刺激的亮度初始值。
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号；
其中，所述测试开始指令可以为被试对象按S键，也可以为被试对象点击开始按键等。在被试对象按下S按键之后开始测试，按键后设定时长后呈现第一分辨能力测试信号，例如可以是，在被试对象按下S按键之后，1000ms之后，屏幕上呈现一个2×2的红绿色块(对角线色块颜色一致一样，相邻色块颜色不同)，色块中央有一个低空间频率、低对比度的字母刺激(E、S、P、d中的一个)。
将所述第一分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第二字母刺激的第二分辨能力测试信号；
其中，所述设定时长可以为1000ms，设定时长为长期实验获得的经验值，本实施例对此不进行限制。所述包括所述第二字母刺激的第二分辨能力测试信号可以为与包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号相同，也可以为与包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号不相同。
接收所述被试对象针对所述第一字母刺激与第二字母刺激是否相同进行的判断，并根据所述被试对象的判断结果，更新所述分辨对比度；
其中，所述更新所述分辨对比度可以为增加分辨对比对，也可以为降低分辨对比度。例如可以是，若被试对象的判断结果错误，则增加一个设定步长的对比度，以降低分辨难度，若被试对象的判断结果连续正确两次，则降低一个设定步长对比度，以提高分辨难度。
在一个具体的例子中，在被试对象按下S按键之后，1000ms之后，屏幕上呈现一个2×2的红绿色块，色块中央有一个低空间频率的字母刺激，色块呈现1000ms消失，出现下一个色块，被试对象需判断两个色块中的字母刺激是否相同。根据被试对象的判断结果，更新分辨对比度。
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
其中，直至满足分辨能力测试结束条件可以为测试50次，也可以为测试5分钟，还可以为正确率达到预设的数值，本实施对此不进行限制。
将所述被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果，以及最终更新的分辨对比度的阈值作为所述分辨能力响应信息。
其中，所述判断结果为相同或者不相同，所述最终更新的分辨对比度为测试结束时叠加在红绿色块上的低空间频率、低对比度的字母刺激的亮度值。
具体的，将最终更新的分辨对比度的阈值当成是分辨能力响应信息，进行后续的分析。
S220，向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息。
S230，根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
本实施例的技术方案，通过叠加目标刺激的标准色块；所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
在上述各实施例的基础上，所述分辨能力测试信号还可以包括：叠加绿色字母刺激的红色色块。
其中，所述绿色字母与红色色块在初始时刻设置相应的主观亮度，并在实验过程中保持不变。如图2D所示，视觉用度来衡量远近，不同标准色块对应的字母刺激的大小，以及标准色块的大小可以为图中所示。
可选的，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激；
其中，所述第三字母刺激以及第四字母刺激可以为叠加在红色色块上的绿色字母刺激，所述字母刺激可以为字母E，也可以为字母S，还可以为字母P，也可以为字母d。
具体的，如果所述第三字母刺激为叠加在红色色块上的绿色字母刺激，则所述第四字母刺激为叠加在红色色块上的绿色字母刺激。所述包括所述第三字母刺激的第三分辨能力测试信号可以为与包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号相同，也可以为与包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号不相同。
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第三字母刺激的第三分辨能力测试信号；
其中，所述测试开始指令可以为被试对象按S键，也可以为被试对象点击开始按键等。在被试对象按下S按键之后开始测试，按键后设定时长后呈现第三分辨能力测试信号，例如可以是，在被试对象按下S按键之后，1000ms之后，屏幕上呈现一个红色色块，色块中央有一个绿色字母刺激(E、S、P、d中的一个)。
将所述第三分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第三字母刺激与第四字母刺激是否相同进行的判断，并记录所述被试对象的判断结果；
在一个具体的例子中，在被试对象按下S按键之后，1000ms之后，屏幕上呈现一个红色色块，该色块中央有一个绿色字母刺激，色块呈现1000ms消失，出现下一个红色色块，该色块中央也有一个绿色字母刺激。被试对象需判断两个红色色块中的字母刺激是否相同，并记录所述被试对象的判断结果。
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
其中，所述测试结束条件可以为测试50次，也可以为测试5分钟等，本发明实施例对此并不进行限制。
将所述被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果作为所述分辨能力响应信息。
本实施例的技术方案，通过叠加目标刺激的标准色块；所述分辨能力测试信号包括：叠加绿色字母刺激的红色色块。将被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果作为所述分辨能力响应信息。向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
实施例三
图3为本发明实施例三中的一种大细胞通路功能检测方法的流程图，本实施例以前述实施例为基础进行优化，提供了优选的大细胞通路功能检测方法，具体是，向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息，包括：在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置；间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物；接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
相应的，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S310，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息。
S320，在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置。
具体的，在设定屏幕位置处显示注视点，被试对象需要盯着注视点。
S330，间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物。
其中，所述目标物可以为黑色方框，具体的，目标物随机出现在中央(1°)或者外周(10°)的四个象限。
S340，接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
其中，所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号可以为按键信息，例如可以是，被试对象一直盯着注视点，目标物随机出现，被试对象发现测试屏幕中出现的所述反应时间测试信号后立刻按键反应并触发生成所述反应时间响应信息，用以计算所述被试对象的反应时间。
S350，根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
可选的，接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息包括：
通过打印机接口接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
具体的，直接和计算机打印机接口相连比与USB接口相连能够更快的获取反应时间响应信息，最终计算得到的反应时间也更加精确，通过和计算机打印机接口相连记录的时间更加准确，精度更高。
可选的，还可以包括：
在大细胞通路功能检测过程中，获取所述被试对象的眼动数据；
其中，所述眼动数据包括注视时间和次数、眼跳距离以及瞳孔大小等数据。所述被试对象的眼动数据通过眼动仪获取，其中，眼动仪主要用来监测被试对象实验过程中的眼动轨迹。
根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
可选的，根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息，获取所述被试对象的分辨对比度的阈值，和/或所述被试对象的分辨正确率；
根据所述反应时间响应信息，计算所述被试对象的反应时间；
根据所述眼动数据，提取所述被试对象的眼动特征参数，其中，所述眼动特征参数包括：眼动轨迹、注视时间以及注视次数；
将所述分辨对比度的阈值(或者分辨正确率)、所述反应时间以及所述眼动特征参数输入至预先训练的大细胞通路功能评分模型中，以获取所述被试对象的大细胞通路功能评分。
本实施例的技术方案，通过在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置；间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物；接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
实施例四
在一个具体的实施例中，整个大细胞通路功能检测方法基于如图4A所示的检测系统实现，在该系统中，包括视觉刺激呈现系统41、反应时间记录系统42、眼动监控系统43以及行为成绩评估系统44。
视觉刺激呈现系统41用于呈现各个认知测试的视觉刺激，它由一台主机(例如，可以为ThinkCentre M4500t-B230/19)、高刷新率的液晶显示器(AOC G2770PF 144Hz)和心理学视觉呈现软件(例如，可以为Matlab和Psychtoolbox工具包)组成。本发明实施例包括两套视觉刺激，一套用于基于大细胞通路的物体整体性质的分辨能力测试，一套用于反应时间的测定。用Maltlab的Psychtoolbox编程呈现视觉刺激，刺激亮度由光度计精确测量(单位cd/cm2)，高刷新率的液晶显示器(144Hz刷新率)确保刺激呈现的时间精度为7毫秒左右。目标刺激为低空间频率的字母刺激(E、S、P、d)，刺激变化的条件分为拓扑变化和非拓扑变化。如图4B所示，色块距离注视点的距离可以为2.5°，也可以为12°。如果所述分辨能力测试信号为叠加绿色字母刺激的红色色块上，则距离注视点的距离可以为2.5°，如果所述分辨能力测试信号为叠加低空间频率字母刺激的红绿色块，则距离中心点的距离可以为12°。按照时间的顺序依次出现叠加目标刺激的标准色块，如图4C所示，绿色字母刺激S叠加在主观亮度匹配的红色色块上(颜色在图中未示出)，如图4D所示，低空间频率的字母刺激S叠加在主观亮度匹配的红绿色块上，红绿色块的主观亮度为15cd/cm2，背景中央呈现注视点“+”，被试需按s键开始实验，按键后1000ms屏幕呈现一个2x2的红绿色块(对角线色块颜色一致一样，相邻色块颜色不同)，色块中央有一个设定分辨比对度字母刺激(E、S、P、d)，色块呈现1000ms消失，出现下一个包括字母刺激的红绿色块，被试需判断两个色块中的字母刺激是否相同(例如，可以相同按左键，不同按右键)，按键1s-2s后出现注视点“+”进入下一个试次。视觉刺激的分辨对比度由心理物理阶梯法staircase_1UP2DOWN控制(连续两次正确对比度降低一个步长，错误一次对比度增加一个步长)，最后成绩为分辨对比度的阈值。大细胞通路的反应时间测定流程如图4E和4F所示，目标刺激随机出现在中央(1°)或外周(10°)的四个象限，被试需要盯着中央注视点，一看到目标就立即按键反应，反应按键时间将被记录下来。视觉刺激距离被试的眼睛的距离由额托架来辅助控制，注视点与被试双眼中心连线处于同一水平位置，距离57cm。
反应时间记录系统42用于通过MATLAB的Psychtoolbox编程控制反应时间记录，记录用的是自制的微动开关反应按键盒，直接和计算机的打印机接口相连，记录的反应时间具有毫秒级的时间精度。
眼动监控系统43主要用来监测被试实验过程中的眼动轨迹，提取被试实验过程中注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等参数。
行为成绩评估系统44用于对行为成绩进行评估，由数据分析系统完成，主要整合各种实验范式下不同参数的分析，得出最终评估结果。数据分析系统包括数据库、基本数据信息可视化单元、数据结果评估单元。其中，数据库是将反应监测系统记录的按键反应正确率Acc和反应时间RT，眼动轨迹坐标(xt,yt)，注视时间Gt，注视次数Gn，眼跳距离Gl，瞳孔大小Pl，以及被试姓名Name、性别Sexual、年龄Age、左右利手Hand，实验时间Date等数据构建一个数据库。数据库可以存放在计算机本地的磁盘中，可以导出到闪存盘、光盘等存储介质，更进一步的，可以通过互联网将数据库保存在云端，可以实现远程的监测等应用。基本数据信息可视化单元包括两个部分：一部分是在一次实验范式完成时，将数据库中的正确率、注视时间、注视次数等被试可以直接理解的数据通过百分比显示在显示屏上；另一部分是将眼动轨迹坐标与实验过程中显示屏呈现的图像进行合成，通过视频回放的方式显示出整个过程中用户的眼睛注视位置，对于关键的图片，以热力图的方式反映出被试眼睛注视的位置偏好。数据结果评估单元整合了一个搭载机器学习算法的专家系统，系统首先要经过一定量的已知数据进行训练，这些已知数据除了包括数据库中的数据，还包括被试是否具有大细胞系统障碍。训练好的系统可以对新的被试数据进行自动的评估，给出被试存在大细胞系统障碍的概率。
本实施例的技术方案，通过向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够衡量皮层下大细胞通路的整体性质加工功能和加工速度。本系统检测出被试的分辨比对度阈值、反应时间、眼动等行为参数，相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常，而前人的方法不能测试出皮层下的功能，只是皮层功能相关的测量运动检测的能力。本实施例的评估结果客观稳定。由于测试系统是客观地记录被试的成绩，而且被试完全不知道实验目的和实验设计，可以避免主观因素的干扰，结果稳定可重复。
实施例五
图5为本发明实施例五中的一种大细胞通路功能检测装置的结构示意图。本实施例可适用于大细胞通路功能检测的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供大细胞通路功能检测功能的设备中，如图5所示，所述大细胞通路功能检测装置具体包括：第一信息获取模块510、第二信息获取模块520和评分模块530。
其中，第一信息获取模块510，用于向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；
第二信息获取模块520，用于向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；
评分模块530，用于根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
可选的，所述分辨能力测试信号包括：叠加目标刺激的标准色块；
所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同。
可选的，所述第一信息获取模块510包括：
选取单元，用于按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激，其中，所述第一字母刺激与所述第二字母刺激具有设定分辨对比度；
第一显示单元，用于根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号；
第二显示单元，用于将所述第一分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第二字母刺激的第二分辨能力测试信号；
判断单元，用于接收所述被试对象针对所述第一字母刺激与第二字母刺激是否相同进行的判断，并根据所述被试对象的判断结果，更新所述分辨对比度；
返回执行单元，用于执行返回按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
第一信息确定单元，用于将最终更新的分辨对比度的阈值作为所述分辨能力响应信息。
可选的，所述分辨能力测试信号包括：叠加绿色字母刺激的红色色块。
可选的，所述第一信息获取模块510，具体用于：
按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激，；
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第三字母刺激的第三分辨能力测试信号；
将所述第三分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第三字母刺激与第四字母刺激是否相同进行的判断，并记录所述被试对象的判断结果；
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
将所述被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果作为所述分辨能力响应信息。
可选的，所述设定刺激变化条件包括：拓扑变化条件或者非拓扑变化条件。
可选的，所述第二信息获取模块包括：
注视点显示单元，用于在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置；
目标物显示单元，用于间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物；
第二信息确定单元，用于接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
可选的，所述第二信息确定单元具体用于：
通过打印机接口接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
可选的，还包括：
眼动数据获取模块，用于在大细胞通路功能检测过程中，获取所述被试对象的眼动数据；
所述评分模块包括：
功能评分单元，用于根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
可选的，所述功能评分单元具体用于：
根据所述分辨能力响应信息，获取所述被试对象的分辨对比度的阈值，和/或所述被试对象的分辨正确率；
根据所述反应时间响应信息，计算所述被试对象的反应时间；
根据所述眼动数据，提取所述被试对象的眼动特征参数，其中，所述眼动特征参数包括：眼动轨迹、注视时间以及注视次数；
将所述分辨对比度的阈值、所述反应时间以及所述眼动特征参数输入至预先训练的大细胞通路功能评分模型中，以获取所述被试对象的大细胞通路功能评分。
本发明实施例的技术方案，通过向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例六
图6为本发明实施例六的一种大细胞通路功能检测系统的结构示意图。本实施例可适用于大细胞通路功能检测的情况，该系统可采用软件和/或硬件的方式实现，如图6所示，所述大细胞通路功能检测系统具体包括：主机610、显示器620以及反应按键盒630。
其中，所述显示器620与所述主机610相连，所述反应按键盒630通过连接线与所述主机610的打印机接口611相连，所述主机610中配置有处理器612；
所述显示器620，用于将所述处理器612提供的分辨能力测试信号以及反应时间测试信号显示给被测对象；
所述反应按键盒630，用于接收被试对象针对所述分辨能力测试信号产生的分辨能力响应信息，以及所述被试对象针对所述反应时间测试信号产生的反应时间响应信息；将所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息通过所述打印机接口611提供给所述处理器612；
所述处理器612，用于通过所述显示器620向被试对象提供分辨能力测试信号，并通过所述反应按键盒630获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；通过所述显示器620向所述被试对象提供反应时间测试信号，并通过所述反应按键盒获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
可选的，还包括：眼动仪以及拖额架，其中，所述眼动仪与所述主机相连；
所述眼动仪，用于在大细胞通路功能检测过程中，捕捉所述被试对象的眼动数据，并将所述眼动数据发送至所述处理器；
所述拖额架，用于辅助控制所述显示器屏幕与所述被试对象的眼睛之间的距离。
本发明实施例的技术方案，通过向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分，能够相对灵敏地测试出皮层下大细胞通路的功能是否异常。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种大细胞通路功能检测方法，其特征在于，包括：
向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；
向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；
根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分辨能力测试信号包括：叠加目标刺激的标准色块；
所述目标刺激为低空间频率的字母刺激，所述标准色块为主观亮度匹配的红绿子块构成的组合色块，在所述组合色块中相邻子块的颜色不同，对角线上的子块颜色相同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激，其中，所述第一字母刺激与所述第二字母刺激具有设定分辨对比度；
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第一字母刺激的第一分辨能力测试信号；
将所述第一分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第二字母刺激的第二分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第一字母刺激与第二字母刺激是否相同进行的判断，并根据所述被试对象的判断结果，更新所述分辨对比度；
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第一字母刺激以及第二字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
将最终更新的分辨对比度作为所述分辨能力响应信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分辨能力测试信号包括：叠加绿色字母刺激的红色色块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，向被试对象提供分辨能力测试信号，并获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息，包括：
按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激；
根据所述被试对象输入的测试开始指令，通过屏幕显示包括所述第三字母刺激的第三分辨能力测试信号；
将所述第三分辨能力测试信号显示设定时长后进行消隐，并通过所述屏幕显示包括所述第四字母刺激的第四分辨能力测试信号；
接收所述被试对象针对所述第三字母刺激与第四字母刺激是否相同进行的判断，并记录所述被试对象的判断结果；
执行返回按照设定刺激变化条件，选取第三字母刺激以及第四字母刺激的操作，直至满足分辨能力测试结束条件；
将所述被试对象针对不同分辨能力测试信号的判断结果作为所述分辨能力响应信息。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述设定刺激变化条件包括：拓扑变化条件或者非拓扑变化条件。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述被试对象提供反应时间测试信号，并获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息，包括：
在设定屏幕位置处控制显示注视点，以提示所述被试对象凝视所述注视点；其中，所述注视点与所述被试对象双眼中心连线处于同一水平位置；
间隔随机时间，在与所述注视点关联的预设屏幕范围的随机位置处控制显示目标物；
接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息包括：
通过打印机接口接收所述被试对象捕捉到所述目标物后发出的响应信号，作为所述反应时间响应信息。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在大细胞通路功能检测过程中，获取所述被试对象的眼动数据；
根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述分辨能力响应信息、所述反应时间响应信息以及所述眼动数据，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分包括：
根据所述分辨能力响应信息，获取所述被试对象的分辨对比度的阈值，和/或所述被试对象的分辨正确率；
根据所述反应时间响应信息，计算所述被试对象的反应时间；
根据所述眼动数据，提取所述被试对象的眼动特征参数，其中，所述眼动特征参数包括：眼动轨迹、注视时间以及注视次数；
将所述分辨对比度的阈值、所述反应时间以及所述眼动特征参数输入至预先训练的大细胞通路功能评分模型中，以获取所述被试对象的大细胞通路功能评分。
11.一种大细胞通路功能检测系统，其特征在于，包括：主机、显示器以及反应按键盒，其中，所述显示器与所述主机相连，所述反应按键盒通过连接线与所述主机的打印机接口相连，所述主机中配置有处理器；
所述显示器，用于将所述处理器提供的分辨能力测试信号以及反应时间测试信号显示给被测对象；
所述反应按键盒，用于接收被试对象针对所述分辨能力测试信号产生的分辨能力响应信息，以及所述被试对象针对所述反应时间测试信号产生的反应时间响应信息；将所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息通过所述打印机接口提供给所述处理器；
所述处理器，用于通过所述显示器向被试对象提供分辨能力测试信号，并通过所述反应按键盒获取所述被试对象针对所述分辨能力测试信号返回的分辨能力响应信息；通过所述显示器向所述被试对象提供反应时间测试信号，并通过所述反应按键盒获取所述被试对象针对所述反应时间测试信号返回的反应时间响应信息；根据所述分辨能力响应信息以及所述反应时间响应信息，对所述被试对象的大细胞通路功能进行评分。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：眼动仪以及拖额架，其中，所述眼动仪与所述主机相连；
所述眼动仪，用于在大细胞通路功能检测过程中，捕捉所述被试对象的眼动数据，并将所述眼动数据发送至所述处理器；
所述拖额架，用于辅助控制所述显示器屏幕与所述被试对象的眼睛之间的距离。
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