Устройство для исследования зрительной системы

 

1 1,, . "аР нь Ге + = " сн и

Союз Советских

Социалистических

Республик

iëè .ъ . а

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п786978

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 3103 79 (21) 2720200/28-13 с присоединением заявки Но (ЩЙриоритет

Опубликовано 15.12ЗО. Бюллетень 4о 46

Дата опубликования описания 15,1280 (51)М. Кл.з

А 61 В 3/00

А 61 В 5/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений к открытий (53) УДК 615 ° 475 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е.П.Попечителев и А.А.Смирнов (73) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЯ

CHCTEMbI

Изобретение относится к классу устройств для исследования зрительной системы и может быть использовано,в частности, для исследования 5 нейрофизиологических механизмов зрительного восприятия, оценки границ цветочувствительных эон в слепом пятне, для изучения особенностей цветного зрения и др. 10

Известно устройство для исследования зрительной системы, содержащее регистратор нейрофиэиологической активности и цветостимулятор, включающий генератор стимулов в виде источника света и системы сменных диафрагм, блок скрашивания в виде набора цветных светофильтров, блок медленной развертки и информационное табло (11 .

Недостатками данного устройства являются низкая точность определения границ рецептивных полей, сложность обработки результатов.при отсутствии наглядного представления исследуемых рецептивных полей.

Целью изобретения является улучшение наглядности отображения зрительных рецептивных полей и увеличение точности определения их границ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем регистратор нейрофизиологической активности и цветостимулятор, включающий генератор стимулов и блок окрашивания, соединенные последовательно, блок медленной развертки и информационное табло, последнее выполнено на цветном кинескопе и в устройство введены блок памяти, три управляемюх ключевых каскада и блок быстрой развертки, выход которого связан непосредственно с первым входом цветного кинескопа и через последовательно соединенные блок медленной развертки, генера-. тор стимулов, первый управляемый ключевой каскад со вторым его входом, второй вход первого ключевого каскада связан с выходом блока памяти, входы которого соединены с выходами двух других управляемых ключевых каскадов, причем вход одного из них подключен к регистратору нейрофизиологической активности, а входы другого связаны с выходами блоков быстрой и медленной разверток, при этом управляющие входы всех ключевых каскадов подключены

786978 ко второму выходу блока медленной развертки.

На чертеже изображена схема устройства для исследования зрительной системы.

Устройство содержит регистратор 1 нейрофизиологической активности, цветостимулятор, включающий генератор 2 стимулов и блок 3 окрашивания, соединенные последовательно, блок 4 медленной развертки, цветной кинескоп 5, блок б памяти, три управляемых ключевых каскада 7, 8 и 9 и блок

10 быстрой развертки, выход которого через последовательно соединенные блок 4 медленной развертки, генератор 2 стимулов, первый ключевой кас- 15

4ад 7 и блок 3 окрашивания соединен с первым входом цветного кинескопа 5.

Выход блока 10 связан также с одним иэ входов второго ключевого каскада

8 и вторым входом цветного кинеско- 2О па 5 (вход разверток). Второй вход ключевого каскада 8 соединен с выходом блока 4 медленной развертки, выход каскада 8 с адресным входом блока 6 памяти. Сигнальный вход блока 6 памяти через третий ключевой каскад 9 подключен и выходу регистратора 1 нейрофизиологической активности. Выход регистратора через ключевой каскад 7 связан со входом блока

3 окрашивания. Управляющие входы ключевых каскадов 7, 8 и 9 подключены ко второму выходу блока 4 медленной развертки.

Устройство работает следующим об35 разом.

Один цикл исследования включает несколько последовательных этапов.

С помощью генератора 2 стимулов и блока 3 окрашивания Формируется сигнал стимулирующего иэображения. 40

На экране цветного кинескопа создается визуальное изображение стимула, медленно перемещающееся по экрану.

Управление перемещением осуществля.ется блоками разверток. Координаты местоположения стимула поступают в блок 6 памяти. Изображение стимула, воздействуя на зрительный анализатор животного, служит раздражителем исследуемого нейрона, вызывая его ответную реакцию. Регистратор 1 нейрофизиологической активности анализирует ответную реакцию. При появлении вызванного потенциала регистратор 1 Формирует сигнал отклика, который также поступает в блок б памя- 55 ти. В блоке 6 памяти сигналы отклика записываются в ячейки, соответствующие пространственному положению стимула, т.е. осуществляется автоматическая синхронизация координат стимула с реакцией нейрона, Для записи откликов в блок памяти и для перемещения изображения стимула используется блок 4 медленной развертки. После окончания одного цикла запиСИ информация из блока 6 памяти выводится на цветной кинескоп 5 со скоростью, определяемой блоком 10 быстрой развертки. Изображение рецептивного поля окрашено при этом в тот же цвет, что и стимул.

Для выполнения этих этапов в схему устройства введен ряд названных дополнительных управляющих блоков и узлов.

Блок 10 быстрой развертки служит для формирования строчных и кадровых напряжений развертки для управления цветным кинескопом 5. Синхроимпульсы этих разверток поступают также на блок 4 медленной развертки, осуществляя его синхронизацию, и на один из входов ключевого каскада 8. Блок 4 медленной развертки формирует закон перемещения визуального стимула по экрану кинескопа. Для осуществления последовательного сканирования всего рецептивного поля закон перемещения— растровый. Скорость перемещения определяется скоростью нейрофизиологических процессов и задается блоком 4.

Сигналы медленной развертки с блока

4 поступают на вход генератора 2 стимулов и второй вход каскада 8.

Генератор 2 стимулов формирует около точки с координатами, определяемыми блоком медленной развертки, сигнал изображения произвольной формы — круг, квадрат, овал и др., ко) торый через ключевой каскад 7 поступает на блок 3 окрашивания.

В блоке окрашивания изменяется амплитуда сигнала изображения для получения различных яркостей по шкале серого (при изучении влияния яркостных стимулов), либо для получения цветных изображений (для изучения влияния цветных стимулов). В последнем случае блок окрашивания вырабатывает три цветоделенных сигнала, которые поступают на модуляторы цветного кинескопа.

Сигналы с блока 10 быстрой развертки управляют положением электронного луча кинескопа 5, а сигналы с блока 3 скрашивания определяют форму и окраску стимулирующего изображения и поступают на модуляторы кинескопа. По экрану медленно перемещается изображение фигуры. Это изображение воздействует на зрительный анализатор животного, расположенного перед экраном кинескопа. Предварительно с помощью хирургической операции положение глаза животного фиксируется. Стимул вызывает последовательное возбуждение целого ряда нейронов в зрительной зоне головного мозга животного.

Сигнал с изучаемой группы нейронов поступает через введенный в мозг электрод, регистратор 1 нейрофизиологической активности и ключевой каскад 9 на сигнальный вход блока 6 па786978

Составитель M.Öèìáàëoâ

Техред М.Петко Корректор М. Коста

Редактор Т.Кинь

Заказ 8213/2 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мяти. Адрес ячейки блока памяти, в которую записывается информация, определяется координатами стимула, поступающими на адресный вход блока памяти через ключевой каскад 8. После завершения цикла анализа на втором выходе блока медленной развертки

4 появляется сигнал окончания записи, который поступает на управляющие входы ключевых каскадов 7, 8 и 9 и переключает их в режим воспроизведения.

В режиме воспроизведения выход блока 6 памяти через ключевой каскад

7 и блок 3 скрашивания подключается ко входу модуляторов цветного кинескопа. Сигнальный вход блока памяти отключается от регистратора 1 нейрофизиологической активности с помощью ключевого каскада 9, а адресный вход блока 6 памяти через ключевой каскад 8 подключается к выходу блока

10 быстрой развертки. Таким образом, информация записывается в блок памяти в режиме исследования со скоростью, определяемой блоком 4 медленной развертки, а выводится со скоростью, определяемой блоком 10 быстрой развертки. Информация в режиме воспроизведения выводится на экран в виде цветного пятна, форма и размеры которого соответствуют рецептивному полю.

Цветовые параметры пятна соответствуют цвету использованного стимула.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет наглядно отобразить результат исследования в виде изображения рецептивного поля для стимулов различной формы, размеров, яркостей и цветов. Устройство исключает рутинную обработку и стыковку двух разнородных записей — координат стимула и отклик нейронов, увеличивает точность определения границ рецептивных полей, обеспечивает повторяемость эксперимента, облегчает и ускоряет сам процесс исследования.

Формула изобретения

Устройство для исследования зрительной системы, содержащее регистратор нейрофизиологической активности и цветостимулятор, включающий генератор стимулов и блок скрашивания, соединенные последовательно, блок .медленной развертки и информационное табло, отличающее с я тем, что, с целью улучшения наглядности отображения зрительных рецептивных полей и увеличения точности определения их границ, информационное !

5 табло выполнено на цветном кинескопе, а в устройство введены блок памяти, три управляеьых ключевых каскада и блок быстрой развертки, выход которого связан непосредственно с первым входом цветного кинескопа и через последовательно соединенные блок медленной развертки, генератор стимулов, первый управляемый ключевой каскад со вторым его входом, второй вход первого ключевого каскада связан с выходом блока памяти, входы которого соединены с выходами двух других управляемых ключевых каскадов, причем вход одного из них подключен к регистратору нейрофизиологической

30 активности, а входы другого связаны с выходами блоков быстрой и медлейной разверток, при этом управляклдие входы всех ключевых каскадов подключены ко второму выходу блока мед35 ленной развертки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шевелев И.А. и др. Универсальный фотостимулятор для исследования.

4О зрительной системы человека и животных, "Методические вопросы и техническое обеспечение физиологического эксперимента", M., 1976, с. 63-66.