RU2347520C1 - Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields - Google Patents

Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields Download PDF

Info

Publication number
RU2347520C1
RU2347520C1 RU2007134930/14A RU2007134930A RU2347520C1 RU 2347520 C1 RU2347520 C1 RU 2347520C1 RU 2007134930/14 A RU2007134930/14 A RU 2007134930/14A RU 2007134930 A RU2007134930 A RU 2007134930A RU 2347520 C1 RU2347520 C1 RU 2347520C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
frequencies
presented
visual system
receptive fields
Prior art date
Application number
RU2007134930/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Витальевич Роженцов (RU)
Валерий Витальевич Роженцов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority to RU2007134930/14A priority Critical patent/RU2347520C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347520C1 publication Critical patent/RU2347520C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: at the first of measurements frequency of the first light guide flickering is continuously increased with the rate of 1 Hz/s, frequency of the second light guide flickering is continuously reduced with the same rate until person under test subjectively defines difference between presented frequencies. At the second stage frequency of the first light guide flickering is serially reduced and increased with continuous rate of 0.25 Hz/s, frequency of the second light guide flickering is serially increased and reduced with the same rate until person under test defines threshold of presented frequencies distinction. Pass band of visual system neuron receptive fields is defined as threshold value fixed at the second stage of measurements.
EFFECT: method makes it possible to define pass band of visual system neuron receptive fields by presentation of light flickering to person under test with application of two light guides.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы.The invention relates to medicine and medical equipment and is intended to determine the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system.

Известно, что вначале зрительную систему рассматривали как один пространственный фильтр. Предполагали, что чувствительность зрительной системы к различным пространственным частотам определяется передаточной функцией этого фильтра [1]. Кемпбелл и Робсон впервые высказали предположение, что зрительная система состоит из множества параллельных каналов - фильтров, каждый из которых чувствителен к определенным пространственным частотам, то есть имеет свою полосу пропускания [2].It is known that at first the visual system was considered as one spatial filter. It was assumed that the sensitivity of the visual system to various spatial frequencies is determined by the transfer function of this filter [1]. Campbell and Robson first suggested that the visual system consists of many parallel channels - filters, each of which is sensitive to certain spatial frequencies, that is, has its own bandwidth [2].

Известны эксперименты Блэкмора и Кемпбелла, установившие существование пространственно-частотных каналов в зрительной системе. Они показали, что адаптация к синусоидальной решетке определенной частоты вызывает снижение чувствительности только к этой частоте и ее ближайшим окрестностям. Вычитая из передаточной функции зрительной системы ту же функцию, полученную после адаптации к одной частоте, авторы получили пространственно-частотную характеристику канала, настроенного на эту частоту [3].Blackmore and Campbell's experiments are known, which established the existence of spatial-frequency channels in the visual system. They showed that adaptation to a sinusoidal lattice of a certain frequency causes a decrease in sensitivity only to this frequency and its immediate surroundings. Subtracting from the transfer function of the visual system the same function obtained after adapting to one frequency, the authors obtained the spatial-frequency characteristic of the channel tuned to this frequency [3].

Пространственно-частотный канал имеет вполне определенный нейрофизиологический аналог в системе сетчатка-кора, представляющий собой рецептивные поля нейронов зрительной коры. Рецептивные поля со своей узкой полосой пропускания занимают некоторый участок в видимом диапазоне. Полосы пропускания рецептивных полей нейронов всей зрительной системы перекрывают весь видимый пространственно-частотный диапазон [4].The spatial frequency channel has a well-defined neurophysiological analogue in the retina-cortex system, which is the receptive field of the neurons of the visual cortex. Receptive fields with their narrow passband occupy a certain area in the visible range. The bandwidths of receptive fields of neurons of the entire visual system cover the entire visible spatial-frequency range [4].

Известно определение полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы с помощью тонких светлых и темных полос, а также решеток разной пространственной частоты с синусоидальным распределением освещенности. При этом под пространственной частотой решетки понимается число периодов распределения яркости на один градус поля зрения [4, 5].It is known to determine the passband of receptive fields of neurons of the visual system using thin light and dark bands, as well as gratings of different spatial frequencies with a sinusoidal distribution of illumination. Moreover, the spatial frequency of the lattice is understood as the number of periods of the brightness distribution per degree of the field of view [4, 5].

Известно определение полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы путем формирования синусоидальных решеток на экране электронно-лучевых трубок [2, 6], а также с использованием персональных компьютеров [7].It is known to determine the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system by forming sinusoidal gratings on the screen of cathode ray tubes [2, 6], as well as using personal computers [7].

Недостатком способов является низкая точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the passband of receptive fields of neurons of the visual system.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, характеризующийся тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной начальной частотой, затем с заданным постоянным периодом поочередно уменьшенную начальную - декрементную и увеличенную начальную - инкрементную частоты, разницу между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог зоны различения предъявляемых частот световых мельканий, причем на первом этапе измерений с заданной постоянной скоростью порядка 2 Гц/с увеличивают разницу между предъявляемыми частотами, пока испытуемый не определит надпороговое значение зоны различения декрементной и инкрементной частот, на втором этапе с заданной постоянной скоростью порядка 0,5 Гц/с последовательно уменьшают и увеличивают разницу между предъявляемыми частотами световых мельканий, зафиксированную на первом этапе измерений, пока испытуемый не определит пороговое значение зоны различения предъявляемых частот, полосу пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы определяют как пороговое значение, зафиксированное на втором этапе измерений [8].Closest to the technical nature of the present invention is a method for determining the passband of receptive fields of neurons of the visual system, characterized in that the subject is presented with light flicker with a given initial frequency, then with a given constant period, alternately reduced initial - decrement and increased initial - incremental frequency, the difference between the presented frequencies is changed until the subject determines the threshold of the zone for distinguishing the presented frequencies of light and, at the first stage of measurements with a given constant speed of the order of 2 Hz / s, the difference between the presented frequencies is increased until the subject determines the above-threshold value of the zone for distinguishing between decrement and incremental frequencies, in the second stage with a given constant speed of about 0.5 Hz / s reduce and increase the difference between the presented frequencies of light flickering, fixed at the first stage of measurements, until the subject determines the threshold value of the zone for distinguishing the presented frequencies, the band transmittance of the receptive fields of the neurons of the visual system is defined as the threshold value recorded at the second measurement stage [8].

Недостатком способа является низкая точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, обусловленная необходимостью использования мнестических функций, в частности обращения к кратковременной логико-смысловой памяти.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system, due to the need to use memory functions, in particular, access to short-term logical-semantic memory.

Технический результат предлагаемого способа определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы заключается в повышении точности оценки.The technical result of the proposed method for determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system is to increase the accuracy of the assessment.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой, причем новым является то, что начальную частоту предъявляют одновременно с использованием двух светодиодов, после предъявления световых мельканий с начальной частотой испытуемому предъявляют на первом светодиоде световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной частотой, на втором светодиоде - с уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотой, разницу между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых частот световых мельканий, причем на первом этапе измерений частоту мельканий первого светодиода непрерывно увеличивают с постоянной скоростью 1 Гц/с, частоту мельканий второго светодиода непрерывно уменьшают с той же скоростью до тех пор, пока испытуемый не определит субъективно различие между предъявляемыми частотами и не зафиксирует последние предъявленные инкрементную и декрементную частоты, после чего испытуемому предъявляют световые мелькания с зафиксированными инкрементной и декрементной частотами до начала второго этапа измерений; на втором этапе частоту мельканий первого светодиода последовательно уменьшают и увеличивают с постоянной скоростью 0,25 Гц/с, частоту мельканий второго светодиода последовательно увеличивают и уменьшают с той же скоростью до тех пор, пока испытуемый не определит пороговое значение зоны различения предъявляемых частот и не зафиксирует последние предъявленные инкрементную и декрементную частоты, полосу пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы определяют как пороговое значение, зафиксированное на втором этапе измерений.The technical result is achieved by the fact that the test subject is presented with light flickers with a predetermined initial frequency in the visible frequency range, and it is new that the initial frequency is presented simultaneously with the use of two LEDs, after the presentation of light flickers with the initial frequency, the test person is presented with light flickers with increased in comparison with the initial - incremental frequency, on the second LED - with a decrease compared to the initial - incremental frequency, the difference between the frequencies presented are changed until the subject determines the threshold for distinguishing the presented frequencies of light flicker, and at the first stage of measurement, the flicker frequency of the first LED is continuously increased at a constant speed of 1 Hz / s, the flicker frequency of the second LED is continuously reduced at the same speed until the subject does not subjectively determine the difference between the frequencies presented and does not record the last presented incremental and decrement frequencies, after which the subject is presented with light flickering with fixed incremental and decrement frequencies before the start of the second measurement stage; at the second stage, the flicker frequency of the first LED is sequentially reduced and increased at a constant speed of 0.25 Hz / s, the flicker frequency of the second LED is sequentially increased and decreased at the same speed until the subject determines the threshold value of the zone for distinguishing the presented frequencies and fixes the last presented incremental and decrement frequencies, the pass band of the receptive fields of the neurons of the visual system are determined as the threshold value recorded in the second stage is measured oi.

На чертеже представлены временные диаграммы изменения частот световых мельканий, предъявляемых испытуемому в процессе измерения.The drawing shows time diagrams of the change in the frequency of light flicker presented to the subject in the measurement process.

Предлагаемый способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы осуществляется следующим образом.The proposed method for determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system is as follows.

Испытуемому предъявляют световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой Fн, например, 15 Гц, одновременно с использованием двух светодиодов (интервал времени 0-T1). Затем на первом светодиоде предъявляют световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной частотой, на втором светодиоде - с уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотой (интервал времени T16).The subject is presented with light flickers with a given initial frequency F n , for example, 15 Hz, set in the visible frequency range, simultaneously using two LEDs (time interval 0-T 1 ). Then, on the first LED, light flickers are presented with an increase compared to the initial - incremental frequency, on the second LED - with a decrease compared to the initial - incremental frequency (time interval T 1 -T 6 ).

На первом этапе измерений частоту мельканий первого светодиода непрерывно увеличивают с постоянной скоростью 1 Гц/с, частоту мельканий второго светодиода непрерывно уменьшают с той же скоростью до тех пор, пока испытуемый не определит субъективно различие между предъявляемыми частотами (интервал времени T1-T2) и не зафиксирует последние предъявленные инкрементную Fи1 и декрементную Fд1 частоты (момент времени Т2), после чего испытуемому предъявляют световые мелькания с зафиксированными инкрементной Fи1 и декрементной Рд1 частотами до начала второго этапа измерений (интервал времени Т23).At the first stage of measurements, the flicker frequency of the first LED is continuously increased at a constant speed of 1 Hz / s, the flicker frequency of the second LED is continuously reduced at the same speed until the subject determines the subjective difference between the presented frequencies (time interval T 1 -T 2 ) and does not fix the charges last incremental F u1 and decremented F g1 frequency (time T 2), whereupon the subject light flicker impose a fixed incremental and decremental F u1 P d1 frequencies up acala second phase measurements (time interval T 2 -T 3).

На втором этапе частоту мельканий первого светодиода последовательно уменьшают и увеличивают с постоянной скоростью 0,25 Гц/с, частоту мельканий второго светодиода последовательно увеличивают и уменьшают с той же скоростью до тех пор, пока испытуемый не определит порог различения предъявляемых частот (интервал времени Т34) и не зафиксирует последние предъявленные инкрементную Fи2 и декрементную Fд2 частоты (момент времени Т5).At the second stage, the flicker frequency of the first LED is successively reduced and increased at a constant speed of 0.25 Hz / s, the flicker frequency of the second LED is sequentially increased and decreased at the same speed until the subject determines the threshold for distinguishing the frequencies presented (time interval T 3 -T 4 ) and will not record the last presented incremental F and2 and decrement F d2 frequencies (time point T 5 ).

Полосу пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы определяют как пороговое значение, зафиксированное на втором этапе измерений.The passband of the receptive fields of the neurons of the visual system is defined as the threshold value recorded at the second measurement stage.

Заявляемый способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы позволяет повысить точность оценки. В известном способе [8] световые мелькания предъявляются испытуемому с использованием одного светодиода, на который подаются поочередно световые мелькания с инкрементной и декрементной частотами. В этом случае испытуемый для определения, различаются или не различаются попеременно предъявляемые частоты, обращается к кратковременной логико-смысловой памяти.The inventive method for determining the passband of receptive fields of neurons of the visual system can improve the accuracy of the assessment. In the known method [8], light flickers are presented to a test subject using a single LED, to which light flickers with incremental and decrement frequencies are fed alternately. In this case, the test subject, to determine whether the frequencies presented alternately differ or do not differ, refers to a short-term logical-semantic memory.

В заявляемом способе световые мелькания предъявляются испытуемому с использованием двух светодиодов, на первом светодиоде предъявляется инкрементная частота, на втором - декрементная. В этом случае испытуемый для определения, различаются или не различаются предъявляемые частоты, сравнивает частоты мельканий, предъявляемых одновременно на двух светодиодах, что не требует обращения к кратковременной логико-смысловой памяти.In the inventive method, light flickers are presented to the test subject using two LEDs, the incremental frequency is presented on the first LED, and the decrement frequency on the second. In this case, the test subject to determine whether the presented frequencies are different or not different, compares the flicker frequencies presented simultaneously on two LEDs, which does not require a short-term logical-semantic memory.

Таким образом, заявляемый способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.Thus, the inventive method for determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system has new properties that determine the receipt of a positive effect.

Пример. Испытуемому М., 20 лет, с помощью персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявляли через порт LPT на светодиоды пульта испытуемого световые мелькания с заданной начальной частотой Fн, равной 15 Гц (интервал времени 0-T1), затем на первом светодиоде предъявляли световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной частотой, на втором светодиоде - с уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотой (интервал времени T1-T4). В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер с пульта испытуемого подавались сигналы с кнопок "Увеличение быстрое", "Уменьшение медленное", "Увеличение медленное" и "Измерение".Example. Subject M., 20 years old, using a personal computer compatible with IBM PC, was presented through the LPT port to the LEDs of the subject’s remote control with light flicker with a given initial frequency F n equal to 15 Hz (time interval 0-T 1 ), then on the first LED they showed light flickers with an increase compared to the initial - incremental frequency, on the second LED - with a decrease compared to the initial - decrement frequency (time interval T 1 -T4). In the process of measurement through the LPT port, the signals from the buttons “Increase fast”, “Decrease slow”, “Increase slow” and “Measurement” were sent to the personal computer from the subject’s remote control.

По сигналу с кнопки "Увеличение быстрое" компьютер предъявлял на первый светодиод инкрементную Fи частоту световых мельканий, на второй светодиод - декрементную Fд частоту световых мельканий, причем непрерывно увеличивал инкрементную Fи частоту мельканий первого светодиода с постоянной скоростью 1 Гц/с и непрерывно уменьшал декрементную Fд частоту мельканий второго светодиода с той же скоростью. При снятии сигнала с кнопки компьютер фиксировал последние предъявленные инкрементную Fи и декрементную Fд частоты и предъявлял испытуемому световые мелькания с зафиксированными инкрементной Fи и декрементной Fд частотами до поступления сигнала с кнопки «Уменьшение медленное».On a signal from the button "Increasing rapid" computers have at first LED incremental F and the frequency of light flashes, the second LED - decremented F d incidence of light flashes, with the continuously increased incremental F and the frequency of flashing of the first LED at a constant rate of 1 Hz / s and continuously reduced the decrement F d flicker frequency of the second LED at the same speed. When removing the signal button the latest computer recorded the charges incremental F and F d and decremented frequency and presents the subject with light flashing fixed incremental and decremental F and F d frequencies up signal from the button "Reducing slow".

По сигналу с кнопок "Уменьшение медленное" и "Увеличение медленное" компьютер соответственно непрерывно уменьшал и увеличивал инкрементную Fи частоту мельканий первого светодиода с постоянной скоростью 0,25 Гц/с и непрерывно увеличивал и уменьшал декрементную Fд частоту мельканий второго светодиода с той же скоростью. При снятии сигнала с кнопок компьютер фиксировал последние предъявленные инкрементную Fи и декрементную Fд частоты и предъявлял испытуемому световые мелькания с зафиксированными инкрементной Fи и декрементной Fд частотами.On a signal from the buttons "Reducing slow" and "Increased slow" computer respectively continuously incremental decreases and increases the frequency F and the first LED flashes at a constant rate of 0.25 Hz / s and continuously increases and decreases decremented frequency F d of the second LED flashes at the same speed. When removing the signal from the buttons computer recorded the last F and the charges incremental and decremented frequency F d and presents the subject with light flashing fixed incremental and decremental F and F d frequencies.

При поступлении сигнала с кнопки «Измерение» компьютер фиксировал последние предъявленные инкрементную Fи и декрементную Fд частоты, вычислял пороговое значение полосы пропускания рецептивных полей нейронов ΔF, равное разности между ними, и выводил значение ΔF на экран монитора, после чего предъявлял испытуемому световые мелькания с заданной начальной Fн частотой, равной 15 Гц.Upon receipt of a signal from the Measurement button, the computer recorded the last presented incremental F and decremental F d frequencies, calculated the threshold value of the passband of the receptive fields of neurons ΔF equal to the difference between them, and displayed the value ΔF on the monitor screen, after which it presented the subject with light flickers with a given initial F n frequency equal to 15 Hz.

На первом этапе измерений в момент времени T1 испытуемый замкнул кнопку «Увеличение быстрое» и удерживал ее в замкнутом состоянии до тех пор, пока не определил субъективно различие между предъявляемыми световыми мельканиями с инкрементной Fи и декрементной Fд частотами (интервал времени T1-T2), после чего отжал кнопку (момент времени Т2). При этом компьютер зафиксировал последние предъявленные инкрементную Fи1 и декрементную Fд1 частоты и предъявил испытуемому световые мелькания с зафиксированными инкрементной Fи1 и декрементной Fд1 частотами (интервал времени Т23).In the first phase of measurement at time T 1, the test locked button "Increased fast" and hold it in the closed state as long as the determined subjectively distinguish between imposes light flashes with incremental F u and decremental F d frequencies (time interval T 1 - T 2 ), after which he pressed the button (time point T 2 ). In this case, the computer recorded the last presented incremental F and 1 and decrement F d1 frequencies and presented the subject with light flickers with fixed incremental F and 1 and decrement F d1 frequencies (time interval T 2 -T 3 ).

На втором этапе испытуемый, последовательно замыкая кнопки "Уменьшение медленное" и "Увеличение медленное", определил порог различения предъявляемых частот (интервал времени Т34) и нажал кнопку «Измерение» (момент времени Т5). При этом компьютер зафиксировал последние предъявленные инкрементную Fи2 и декрементную Fд2 частоты, вычислил и вывел на экран монитора значение порога различения частот ΔF, равное 1,3 Гц, принимаемое за значение полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, и предъявил начальную частоту световых мельканий Fн, равную 15 Гц, на светодиоды пульта испытуемого.At the second stage, the subject, sequentially closing the buttons "Decrease slow" and "Increase slow", determined the threshold for distinguishing the presented frequencies (time interval T 3 -T 4 ) and clicked the button "Measurement" (time T 5 ). In this case, the computer recorded the last presented incremental F and 2 and decremental F d2 frequencies, calculated and displayed on the monitor screen the threshold of frequency discrimination ΔF, equal to 1.3 Hz, taken as the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system, and presented the initial frequency of light flickers F n equal to 15 Hz, on the LEDs of the remote control of the subject.

В соответствии с рекомендациями физиологов испытуемый выполнил серию из 10 измерений, в результате которой получены следующие значения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы в Гц: 1,3; 0,7; 0,5; 1,4; 1,2; 0,6; 0,5; 0,7; 1,2; 1,6. Среднее арифметическое измеренных значений полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы составило 1,0 Гц, среднее квадратическое отклонение 0,130 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента 0,294 Гц.In accordance with the recommendations of physiologists, the subject performed a series of 10 measurements, which resulted in the following values of the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system in Hz: 1.3; 0.7; 0.5; 1.4; 1,2; 0.6; 0.5; 0.7; 1,2; 1.6. The arithmetic mean of the measured bandwidth of the receptive fields of the neurons of the visual system was 1.0 Hz, the standard deviation was 0.130 Hz, the confidence limits of the random component of the error of the measurement results with a confidence probability of 0.95, taking into account the student coefficient of 0.294 Hz.

В результате измерений, выполненных испытуемым М. по известному способу [8], получены следующие значения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы в Гц: 1,9; 1,8; 0,8; 1,7; 0,6; 0,5; 1,2; 0,7; 0,5; 1,5. Среднее арифметическое измеренных значений полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы составило 1,1 Гц, среднее квадратическое отклонение 0,179 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результатов измерений при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента 0,404 Гц.As a result of measurements made by test M. according to the known method [8], the following values of the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system in Hz were obtained: 1.9; 1.8; 0.8; 1.7; 0.6; 0.5; 1,2; 0.7; 0.5; 1,5. The arithmetic average of the measured bandwidth of the receptive fields of the neurons of the visual system was 1.1 Hz, the standard deviation was 0.179 Hz, the confidence limits of the random component of the error of the measurement results with a confidence probability of 0.95, taking into account the student coefficient of 0.404 Hz.

Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений (среднее квадратическое отклонение) при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу [8], составило 27,4%.The decrease in the random component of the measurement error (standard deviation) when performing measurements according to the proposed method compared with measurements performed by the known method [8], amounted to 27.4%.

Для оценки достоверности уменьшения случайной составляющей погрешности измерений проведены измерения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы по предложенному и известному способам у группы из 10 испытуемых, каждый из которых выполнил серию из 10 измерений по каждому способу. Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило от 19 до 34%.To assess the reliability of reducing the random component of the measurement error, we measured the bandwidth of the receptive fields of the neurons of the visual system using the proposed and known methods for a group of 10 subjects, each of which performed a series of 10 measurements for each method. The decrease in the random component of the measurement error when performing measurements according to the proposed method compared with measurements made by the known method, ranged from 19 to 34%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить точность определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы.Thus, the proposed method allows to increase the accuracy of determining the passband of the receptive fields of the neurons of the visual system.

Источники информацииInformation sources

1. Kelly D.H. Spatial frequency, bandwidth, resolution. // Appl. Optics. - 1965. - V.4. - №2. - Р.435-437.1. Kelly D.H. Spatial frequency, bandwidth, resolution. // Appl. Optics - 1965. - V.4. - No. 2. - R. 435-437.

2. Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings. // J. Physiol. - 1968. - V.197. - №3. - Р.551-561.2. Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings. // J. Physiol. - 1968. - V.197. - Number 3. - P.551-561.

3. Blakemore C.B., Campbell F.W. On the existence in the human visual system of neurons selectively sensitive to the orientation and size of retinal images. // J. Physiol. - 1969. - V.203. - №1. - P.237-260.3. Blakemore C.B., Campbell F.W. On the existence in the human visual system of neurons selectively sensitive to the orientation and size of retinal images. // J. Physiol. - 1969. - V.203. - No. 1. - P.237-260.

4. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. - Л.: Наука, 1985. - 103 с.4. Shelepin Yu.E., Kolesnikova L.N., Levkovich Yu.I. Visocontrastometry: Measurement of the spatial transfer functions of the visual system. - L .: Nauka, 1985 .-- 103 p.

5. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп. - СПб.: Наука, 1993. - 284 с.5. Glezer V.D. Vision and thinking. Ed. 2nd, rev. and add. - St. Petersburg: Nauka, 1993 .-- 284 p.

6. Green D.G., Campbell F.W. Effect of focus on the visual response to a sinu-soidally modulated spatial stimulus. // J. Opt. Soc. Amer. - 1965. - V.55. - №9. - P.1154-1157.6. Green D.G., Campbell F.W. Effect of focus on the visual response to a sinu-soidally modulated spatial stimulus. // J. Opt. Soc. Amer. - 1965. - V.55. - No. 9. - P.1154-1157.

7. Болсунов К.Н. Метод и средства визоконтрастометрии для задач ранней диагностики нарушений зрения: Автореф. дис.… канд. техн. наук. - С-Пб., 1997. - 15 с.7. Bolsunov K.N. Method and means of visocontrastometry for the tasks of early diagnosis of visual impairment: Author. dis ... cand. tech. sciences. - St. Petersburg., 1997 .-- 15 p.

8. Патент 2209028 РФ, А61В 3/00. Способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы. / В.В.Роженцов, Т.А.Лежнина (РФ). - Опубл. 27.07.2003, Бюл. №21. - 4 с.8. Patent 2209028 of the Russian Federation, АВВ 3/00. A method for determining the bandwidth of receptive fields of neurons of the visual system. / V.V. Rozhentsov, T.A. Lezhnina (RF). - Publ. July 27, 2003, Bull. No. 21. - 4 p.

Claims (1)

Способ определения полосы пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы, заключающийся в том, что предъявляют испытуемому световые мелькания с заданной в видимом диапазоне частот начальной частотой, затем одновременно световые мелькания с увеличенной по сравнению с начальной - инкрементной частотой и с уменьшенной по сравнению с начальной - декрементной частотой, разницу между предъявляемыми частотами изменяют, пока испытуемый не определит порог зоны различения предъявляемых частот световых мельканий; на первом этапе измерений с постоянной скоростью 2 Гц/с увеличивают разницу между предъявляемыми частотами, пока испытуемый не определит надпороговое значение зоны различения декрементной и инкрементной частот, на втором этапе с постоянной скоростью 0,5 Гц/с последовательно уменьшают и увеличивают разницу между предъявляемыми частотами световых мельканий, зафиксированную на первом этапе измерений, пока испытуемый не определит пороговое значение зоны различения предъявляемых частот, полосу пропускания рецептивных полей нейронов зрительной системы определяют как пороговое значение, зафиксированное на втором этапе измерений, отличающийся тем, что начальную частоту предъявляют одновременно с использованием двух светодиодов, после чего на первом светодиоде предъявляют световые мельканий с инкрементной частотой, на втором светодиоде - с декрементной. A method for determining the passband of receptive fields of neurons of the visual system, which consists in presenting the subject with light flickers with the initial frequency set in the visible frequency range, then simultaneously with the light flickers with an increased compared to the initial incremental frequency and reduced compared to the initial decrement frequency frequency, the difference between the presented frequencies is changed until the subject determines the threshold of the zone for distinguishing the presented frequencies of light flicker; at the first stage of measurements with a constant speed of 2 Hz / s, the difference between the presented frequencies is increased until the subject determines the above-threshold value of the zone for distinguishing between decrement and incremental frequencies, at the second stage with a constant speed of 0.5 Hz / s, the difference between the presented frequencies is successively reduced and increased light flickering, recorded at the first stage of measurements, until the subject determines the threshold value of the zone for distinguishing the presented frequencies, the passband of the receptive fields of the neurons Flax system is defined as the threshold value recorded in the second phase of measurement, characterized in that the initial frequency placing simultaneously using two LEDs, and then the first LED light flicker impose an incremental frequency, the second LED - a decremental.
RU2007134930/14A 2007-09-19 2007-09-19 Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields RU2347520C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134930/14A RU2347520C1 (en) 2007-09-19 2007-09-19 Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007134930/14A RU2347520C1 (en) 2007-09-19 2007-09-19 Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2347520C1 true RU2347520C1 (en) 2009-02-27

Family

ID=40529666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007134930/14A RU2347520C1 (en) 2007-09-19 2007-09-19 Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347520C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451481C1 (en) * 2010-12-27 2012-05-27 Валерий Витальевич Роженцов Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons
RU206363U1 (en) * 2020-05-15 2021-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" NEURAL IMPLANT

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБЦОВ К.В. Спасение от компьютера - дело самого компьютера, найдено в Интернете, 01.06.2008, найдено на http://ug.ru/www.ug.ru/97.09/t18_1.htm, индексировано для yandex 22.05.2000. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451481C1 (en) * 2010-12-27 2012-05-27 Валерий Витальевич Роженцов Measurement unit for pass band of receptive fields of visual neurons
RU206363U1 (en) * 2020-05-15 2021-09-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" NEURAL IMPLANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190269317A1 (en) Pattern stimulus for visual function testing
RU2347520C1 (en) Method for determination of pass band of visual system neuron receptive fields
Volpe et al. Portable pupillography of the swinging flashlight test to detect afferent pupillary defects
Bodis‐Wollner et al. On the separability of two mechanisms involved in the detection of grating patterns in humans.
JP6765131B2 (en) Visual filter identification method and equipment
RU2357648C1 (en) Method of detection of passband of spatial frequency channel of human vision system
Ventura Foveal metacontrast: I. Criterion content and practice effects.
Chen et al. GABA-induced motor improvement following acute cerebral infarction
RU2354281C1 (en) Method of spatial frequency optic canal examination for pass band
Teoh et al. Brightness discrimination and contrast sensitivity in chronic glaucoma--a clinical study.
RU2209028C2 (en) Method for determining receptive neuron fields pass band of visual system
RU2211657C1 (en) Method for determining spatial frequency band pass of optic system channels
RU2341178C1 (en) Method of determination of pass-band of spatial frequency channel of visual system
RU2341177C1 (en) Method of determination of visual system receptive fields of neurones pass-band
Beck et al. Attending globally or locally: Incidental learning of optimal visual attention allocation.
RU2394468C1 (en) Method of determining learning time to estimate pass band of receptive fields of visual system neurons
RU2209027C2 (en) Method for determining pass band of spatial-frequency channel of visual system
RU2212182C2 (en) Method for determining band pass of optic system spatial frequency canal
CN203693612U (en) Vision response time testing device
RU2401065C1 (en) Method of determining learning time to estimate pass band of spatial frequency channel of visual system
Malik et al. Development and evaluation of a linear staircase strategy for the measurement of perimetric sensitivity
LaRoche Quantitative EEG for seizure detection
Terman et al. LATENCY DIFFERENTIATION OF HITS AND FALSE ALARMS IN AN OPERANT‐PSYCHOPHYSICAL TEST 1
RU2690917C1 (en) Method for objective measurement of visual acuity (embodiments)
RU2236177C2 (en) Method for investigating symbolic data perception time

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090920