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面向降质光电图像的脑启发无人机小目标鲁棒检测方法 被引量：1
1
作者 李茹一 柯铭 +3 位作者 王路斌 刘珮 高晋 王刚 《信号处理》 北大核心 2025年第5期886-905,共20页
复杂环境下的噪声干扰,包括传感器噪声、电子干扰以及天气条件等因素,会显著降低无人机目标检测的准确性和鲁棒性。这些干扰因素不仅会影响图像的质量,还可能导致目标特征的丢失或失真,从而对检测模型的性能产生负面影响。特别是在无人... 复杂环境下的噪声干扰,包括传感器噪声、电子干扰以及天气条件等因素,会显著降低无人机目标检测的准确性和鲁棒性。这些干扰因素不仅会影响图像的质量,还可能导致目标特征的丢失或失真,从而对检测模型的性能产生负面影响。特别是在无人机检测任务中,目标通常较小且背景复杂,噪声干扰会进一步加剧检测难度。针对这一问题,提出了一种基于初级视皮层多尺度方位选择性感受野的目标检测模型(YOLO with Multiscale Orientation-selective Receptive Fields,MORF-YOLO),提升模型在噪声环境下的目标检测性能。该方法借鉴了人类视觉系统的特性,利用多尺度各向异性高斯核模拟初级视皮层中神经元的感受野机制,以提取图像中的多尺度、方位选择性特征。MORF-YOLO通过在YOLO目标检测框架中引入视觉信息引导模块,增强了低层特征的表征能力,从而提高了模型对噪声干扰的适应性和鲁棒性。为验证模型的有效性,在AntiUAV2021无人机数据集上构建了包含不同噪声水平的数据集,并对比了MORF-YOLO与现有主流目标检测方法(如YOLOv5、DiffusionDet和DETR)的性能表现。实验结果表明,MORF-YOLO在无噪声及不同强度噪声条件下均表现出优异的检测精度。特别是在强高斯噪声场景(噪声方差为0.18)下,MORF-YOLO的检测精度(mAP@0.5)较其他方法提升了5%~30%。在低噪声和中等噪声条件下,其精确率和召回率也显著优于对比方法。此外,在模糊干扰和椒盐噪声条件下,MORF-YOLO同样表现出更强的鲁棒性,能够有效减少误检率并提高检测稳定性。 展开更多
关键词 初级视皮层 小目标检测 无人机 噪声鲁棒性 深度卷积神经网络
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肌醇对成年小鼠视皮层眼优势可塑性的再激活作用及其机制
2
作者 李新宇 闫怡静 +1 位作者 金燕娇 史学锋 《中华实验眼科杂志》 北大核心 2025年第6期499-506,共8页
目的探讨肌醇对成年小鼠视皮层眼优势可塑性的再激活作用及其机制。方法取出生后第60天(P60)雄性SPF级C57BL/6J小鼠32只,采用随机数字表法将其随机分为正常对照组、单眼形觉剥夺(MD)组、肌醇组(给予正常小鼠肌醇灌胃)和MD+肌醇组(给予M... 目的探讨肌醇对成年小鼠视皮层眼优势可塑性的再激活作用及其机制。方法取出生后第60天(P60)雄性SPF级C57BL/6J小鼠32只,采用随机数字表法将其随机分为正常对照组、单眼形觉剥夺(MD)组、肌醇组(给予正常小鼠肌醇灌胃)和MD+肌醇组(给予MD小鼠肌醇灌胃),每组8只,其中MD组和MD+肌醇组于P60行右眼MD。各组小鼠均饲养至P64,分别进行双眼图形视觉诱发电位(P-VEP)检查,测量P100波振幅和峰时,计算眼优势比值,即对侧同侧比(C/I),评估眼优势转移情况。另取24只小鼠,采用随机数字表法将其随机分为MD组和MD+肌醇组,每组12只,分别从2个组小鼠视皮层中提取RNA,进行转录组学测序和生物信息学分析,筛选差异表达基因。再取6只小鼠,采用随机数字表法将其随机分为MD组和MD+肌醇组,每组3只,采用实时荧光定量PCR法检测差异表达基因细胞通信网络因子1(CCN1)、脂肪酸结合蛋白7(Fabp7)、半乳糖凝集素3结合蛋白(Lgals3bp)的表达变化。结果P-VEP结果显示,正常对照组、MD组、肌醇组和MD+肌醇组右眼P100波振幅分别为(89.04±19.87)、(83.04±9.42)、(88.14±21.75)和(61.75±15.42)μV,P100波峰时分别为(102.40±5.64)、(101.50±8.26)、(101.33±8.66)和(111.30±7.17)ms,C/I分别为2.38±0.17、2.35±0.22、2.41±0.31和1.65±0.24,总体比较差异均有统计学意义(F=5.844、2.221、16.634,均P<0.05),其中,与正常对照组、MD组和肌醇组相比,MD+肌醇组右眼P100波振幅显著降低,P100波峰时显著延长,C/I显著降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。正常对照组、MD组、肌醇组和MD+肌醇组左眼P100波振幅和峰时总体比较差异均无统计学意义(F=0.249、1.356,均P>0.05)。转录组测序结果显示,MD+肌醇组小鼠与MD组相比,有93个基因表达存在显著差异,其中与视觉可塑性相关的基因CCN1、Fabp7和Lgals3bp的差异表达尤为显著。实时荧光定量PCR检测结果显示,MD+肌醇组CCN1表达显著降低,Fabp7和Lgals3bp表达显著升高,差异均有统计学意义(t=17.561、9.237、12.710,均P<0.001)。结论肌醇能有效激活成年小鼠视皮层眼优势可塑性,并可能通过调节CCN1、Fabp7和Lgals3bp等特定基因的表达介导这一过程。 展开更多
关键词 肌醇 弱视 成年 眼优势可塑性 单眼形觉剥夺 初级视皮层 小鼠 转录组测序
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关键期单眼形觉剥夺对小鼠初级视皮层NRG1+和NRG1-的PV神经元分布密度的影响
3
作者 叶京京 李新宇 +2 位作者 凌颖 栾长霖 史学锋 《中华实验眼科杂志》 北大核心 2025年第2期115-120,共6页
目的探讨视觉发育关键期内单眼形觉剥夺(MD)对小鼠初级视皮层神经调节蛋白1(NRG1)^(+)和NRG1^(-)的小清蛋白(PV)神经元分布密度的影响。方法选取28日龄雄性SPF级C57BL/6J小鼠12只,采用随机数字表法分为MD组和对照组,每组6只,MD组于出生... 目的探讨视觉发育关键期内单眼形觉剥夺(MD)对小鼠初级视皮层神经调节蛋白1(NRG1)^(+)和NRG1^(-)的小清蛋白(PV)神经元分布密度的影响。方法选取28日龄雄性SPF级C57BL/6J小鼠12只,采用随机数字表法分为MD组和对照组,每组6只,MD组于出生后第28天(P28)时行右眼MD,饲养至P32,对照组常规饲养至P32,所有小鼠均心脏灌注后断颈处死并迅速取出脑组织,固定过夜后切取视皮层组织,并进行PV和NRG1免疫荧光染色,分别观察并比较MD组小鼠两侧以及对照组小鼠初级视皮层PV^(+)、PV^(+)/NRG1^(+)和PV^(+)/NRG1^(-)神经元分布密度的差异。结果免疫荧光染色结果显示,对照组、MD组对侧V1区和MD组同侧V1区PV^(+)神经元密度分别为(137.8±4.3)、(108.8±4.1)和(137.4±4.0)/mm^(2),PV^(+)/NRG1^(+)神经元密度分别为(112.0±4.6)、(82.1±4.7)和(113.6±5.7)/mm^(2),总体比较差异均有统计学意义(F=15.88、12.53,均P<0.001),其中MD组对侧V1区PV^(+)神经元密度和PV^(+)/NRG1^(+)神经元密度明显低于对照组和MD组同侧V1区,差异均有统计学意义(均P<0.001)。各组PV^(+)/NRG1^(-)神经元密度总体比较,差异无统计学意义(F=0.20,P>0.05)。结论NRG1^(+)的PV神经元可能是调控关键期初级视皮层发育的主要细胞类型。 展开更多
关键词 视觉 关键期 初级视皮层 形觉剥夺 神经调节蛋白1 小清蛋白
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前关键期单眼形觉剥夺对V1区神经元树突棘密度和形态学的影响
4
作者 闫怡静 陈宇欣 +4 位作者 黄梦琦 孟欣 潘萌 顾宇 史学锋 《中华实验眼科杂志》 北大核心 2025年第6期507-512,共6页
目的探讨视觉发育前关键期单眼形觉剥夺(MD)对小鼠初级视皮层V1区神经元树突棘密度和形态学的影响。方法选择出生后第14天(P14)已睁眼的SPF级雄性C57BL/6J小鼠20只,采用随机数字表法将其随机分为MD组和对照组,每组10只。MD组于P14行右眼... 目的探讨视觉发育前关键期单眼形觉剥夺(MD)对小鼠初级视皮层V1区神经元树突棘密度和形态学的影响。方法选择出生后第14天(P14)已睁眼的SPF级雄性C57BL/6J小鼠20只,采用随机数字表法将其随机分为MD组和对照组,每组10只。MD组于P14行右眼MD 4 d后饲养至P18,对照组同等条件下饲养至P18。所有小鼠均经心脏灌注后断颈取脑,切片进行细胞膜荧光探针1,1′-二十八烷基-3,3′,3′-四甲基吲哚羰花青高氯酸盐染色标记,采用激光扫描共聚焦显微镜进行成像,观察并比较对照组与MD组小鼠两侧V1区神经元树突棘密度和形态学的差异。结果对照组左侧、对照组右侧、MD组左侧和MD组右侧V1区神经元树突棘总密度分别为(7.57±0.25)、(7.42±0.25)、(6.54±0.18)、(7.51±0.29)个/10μm,总体比较差异有统计学意义(F=3.818,P<0.05),其中MD组小鼠左侧V1区树突棘总密度显著低于对照组左侧和MD组右侧,差异均有统计学意义(均P<0.05)。2个组小鼠两侧V1区神经元4种类型树突棘分布比例比较,差异有统计学意义(χ^(2)=26.295,P=0.002),其中MD组左侧V1区4种类型树突棘的分布比例与对照组左侧、对照组右侧比较,差异均有统计学意义(均P<0.0083)。2个组小鼠两侧V1区神经元丝状伪足型树突棘密度总体比较,差异有统计学意义(F=3.253,P<0.05),其中与对照组左侧V1区相比,MD组左侧V1区丝状伪足型树突棘密度显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。2个组两侧V1区神经元细长型、蘑菇型和短粗型树突棘密度总体比较,差异均无统计学意义(F=1.760、2.618、1.749,均P>0.05)。结论视觉发育前关键期行MD可引起剥夺眼对侧V1区树突棘总密度下降及构成比例显著改变,主要表现为丝状伪足型树突棘数量减少,提示异常视觉经验可引起视觉发育前关键期视皮层突触数量和结构的可塑性改变。 展开更多
关键词 视觉 初级视皮层 树突棘 前关键期 单眼形觉剥夺 结构可塑性
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基于M和P双通路平行机制的图像轮廓提取
5
作者 房涛 肖牛元虎 +2 位作者 蔡哲飞 武薇 范影乐 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1222-1228,共7页
针对图像轮廓提取存在不完整的问题,受生物视觉信息处理机制启发,提出一种图像轮廓提取的新方法。首先,模拟视网膜水平细胞的光感受特性,构建亮度增益模型,突出图像细节特征;其次,模拟M通路亮度信息处理过程,结合固视微动特性和神经元... 针对图像轮廓提取存在不完整的问题,受生物视觉信息处理机制启发,提出一种图像轮廓提取的新方法。首先,模拟视网膜水平细胞的光感受特性,构建亮度增益模型,突出图像细节特征;其次,模拟M通路亮度信息处理过程,结合固视微动特性和神经元动态编码过程,构建亮度对比度特征提取模型抑制纹理信息;同时,模拟P通路中心分离感受野的颜色信息处理机制,提取彩色轮廓信息;最后,模拟初级视皮层V1区的特征信息融合机理,整合M通路和P通路平行通道信息,最终实现对图像轮廓特征的完整提取。针对BSDS500数据集和BIPED数据集,最优平均P指标分别为0.42和0.50,表明所提方法能够有效地抑制纹理噪声以提取轮廓特征。基于生物视觉信息处理机制提出的轮廓处理模型,可以较好地提取图像完整的轮廓并具有可解释性强,为面向图像处理或理解的视觉机制应用提供了一种新思路。 展开更多
关键词 轮廓提取 视通路 亮度自适应 感受野 初级视皮层
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视觉皮层环路及其偶联的视网膜血管网在阿尔茨海默病的研究进展
6
作者 张原(综述) 柏峰(审校) 《安徽医科大学学报》 北大核心 2025年第3期572-577,共6页
阿尔茨海默病(AD)是一种慢性进行性神经退行性疾病,由于目前尚无有效的治疗手段,早期诊断对于延缓病情进展至关重要。视网膜和大脑具有共同的胚胎学起源,且在解剖结构和脉管系统方面也有诸多相似之处。AD患者在疾病早期就可能出现视觉... 阿尔茨海默病(AD)是一种慢性进行性神经退行性疾病,由于目前尚无有效的治疗手段,早期诊断对于延缓病情进展至关重要。视网膜和大脑具有共同的胚胎学起源,且在解剖结构和脉管系统方面也有诸多相似之处。AD患者在疾病早期就可能出现视觉皮层环路及其相关视网膜变化引发的视觉症状,因此近年来,视网膜血管网络在神经退行性疾病的发病机制、早期诊断和精准干预中的作用备受关注。该文将综述AD患者在视觉皮层环路、视网膜血管网络等方面的变化及相关机制,探讨神经环路与视觉障碍的关联,并介绍视网膜领域的新型诊断方法。 展开更多
关键词 阿尔茨海默病 神经环路 视觉皮层 视网膜血管 认知障碍
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非侵入性光闪烁刺激对成年小鼠初级视觉皮层功能特性的影响
7
作者 李雪琪 周逸峰 徐光威 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第9期2360-2375,共16页
目的作为经典视觉通路的中枢门户,初级视觉皮层不仅负责视觉信息的编码处理,还与一些高级认知功能脑区存在着密切的神经环路连接。研究表明,40Hz闪烁刺激可以诱导脑内产生γ振荡,显著改善神经退行性疾病引起的学习和认知障碍。同时,自... 目的作为经典视觉通路的中枢门户,初级视觉皮层不仅负责视觉信息的编码处理,还与一些高级认知功能脑区存在着密切的神经环路连接。研究表明,40Hz闪烁刺激可以诱导脑内产生γ振荡,显著改善神经退行性疾病引起的学习和认知障碍。同时,自然界中也存在着部分光闪烁现象。初级视觉皮层是视觉信息传入大脑的第一站中枢皮层,深入解析非侵入性闪烁光刺激对其信息处理的调控机制显得尤为关键。本研究系统探讨了非侵入性光闪烁刺激对成年小鼠V1神经元功能特性的影响,以期了解非侵入性光闪烁对脑功能的影响。方法本研究通过给3组成年小鼠施加不同频率的闪烁刺激(20、40和60Hz),利用在体多通道电生理技术探究了其对成年小鼠初级视觉皮层神经元感受野特性的影响。结果连续2个月不同频率的闪烁刺激使小鼠V1神经元的方位调谐能力增强,40Hz和60Hz的闪烁刺激还使神经元的对比敏感度得到改善,而20Hz没有明显影响。通过进一步分析,发现3种频率都可以使神经元的反应变异性下降,信噪比上升,神经元之间的噪音相关性下降。结论非侵入性的光闪烁刺激通过影响初级视觉皮层神经元的信息处理效率,改善了方位调谐能力和对比敏感度,为多种闪烁光影响视觉感知提供了新的实验证据,也为深入理解特定频率的闪烁光如何改善脑功能的机制提供了新的线索。 展开更多
关键词 非侵入性闪烁光刺激 初级视觉皮层 在体电生理 信息处理
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电针对成年弱视小鼠视皮层可塑性的调控作用及其机制
8
作者 李雯 付婧 +3 位作者 王婵媛 唐璟 刘玉婷 罗瑜琳 《中华实验眼科杂志》 北大核心 2025年第2期106-113,共8页
目的探讨电针对成年弱视小鼠视皮层可塑性的调控作用及其机制。方法采用随机数字表法将48只SPF级雄性健康3周龄昆明小鼠随机分为正常对照组、单眼形觉剥夺(MD)组和电针干预组,每组16只。除正常对照组外,其他小鼠均缝合右侧眼睑2周,建立... 目的探讨电针对成年弱视小鼠视皮层可塑性的调控作用及其机制。方法采用随机数字表法将48只SPF级雄性健康3周龄昆明小鼠随机分为正常对照组、单眼形觉剥夺(MD)组和电针干预组,每组16只。除正常对照组外,其他小鼠均缝合右侧眼睑2周,建立成年MD弱视模型,电针干预组于小鼠5周龄时用电针刺激“太阳”“睛明”“风池”3个穴位4周。5周龄与9周龄时,分别检测各组小鼠主观视功能(探爪成功率)的变化。9周龄时,检测各组小鼠闪光视觉诱发电位(F-VEP)变化;采用Western blot法检测小鼠剥夺眼对侧视皮层中可塑性相关蛋白突触素(SYP)、突触蛋白1(SYN1)、轴索过度生长抑制因子A(Nogo-A)和轴索过度生长抑制因子受体(NgR)蛋白表达;采用免疫组织化学染色法检测小鼠视皮层中早期生长反应基因1(Egr-1)的表达。结果9周龄时,正常对照组、MD组和电针干预组小鼠探爪成功率分别为(71.69±10.60)%、(25.54±10.09)%和(58.25±8.39)%,总体比较差异有统计学意义(F=5.987,P=0.006),其中MD组小鼠探爪成功率明显低于正常对照组,电针干预组探爪成功率明显高于MD组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。各组小鼠F-VEP检查P2波振幅总体比较,差异有统计学意义(F=63.710,P<0.001),其中MD组小鼠剥夺眼P2波振幅较正常对照组和电针干预组明显降低,差异均有统计学意义(均P<0.001)。各组小鼠剥夺眼对侧视皮层中SYP和SYN1蛋白相对表达量总体比较,差异均有统计学意义(F=5.451、3.871,均P<0.05),其中MD组SYP和SYN1蛋白相对表达量明显低于正常对照组和电针干预组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。各组小鼠剥夺眼对侧视皮层中Nogo-A和NgR蛋白相对表达量总体比较,差异均有统计学意义(F=4.188、3.942,均P<0.05),其中MD组Nogo-A和NgR蛋白相对表达量明显高于正常对照组和电针干预组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示,与正常对照组比较,MD组小鼠剥夺眼对侧视皮层神经元Egr-1表达减少,棕褐色神经元突起难以分辨;与MD组比较,电针干预组小鼠剥夺眼对侧视皮层区域可见明显Egr-1阳性细胞表达,但表达强度弱于正常对照组。结论电针刺激“太阳”“睛明”“风池”穴位可重新激活成年弱视小鼠视皮层可塑性,并改善弱视小鼠的视觉功能,其机制可能与调控Nogo-A/NgR信号通路有关。 展开更多
关键词 弱视 小鼠 成人 电针 视皮层 可塑性 轴索过度生长抑制因子A/轴索过度生长抑制因子受体
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次级视觉皮质N-甲基-D-天冬氨酸受体对甲基苯丙胺诱发情境关联学习记忆的影响
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作者 孙楚 曹丹旎 +1 位作者 宋睿 李锦 《中国药理学与毒理学杂志》 北大核心 2025年第3期161-168,共8页
目的 研究次级视觉皮质(V2)脑区N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体对甲基苯丙胺情境关联学习记忆的影响。方法 以雄性C57BL/6J小鼠为研究对象,采用小鼠条件性位置偏爱(CPP)实验,分别观察形成期伴随V2脑区微注射、表达期测试前单次V2脑区微注... 目的 研究次级视觉皮质(V2)脑区N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体对甲基苯丙胺情境关联学习记忆的影响。方法 以雄性C57BL/6J小鼠为研究对象,采用小鼠条件性位置偏爱(CPP)实验,分别观察形成期伴随V2脑区微注射、表达期测试前单次V2脑区微注射、小剂量甲基苯丙胺(0.5 mg·kg^(-1),ip)或环境线索点燃期测试前单次V2脑区微注射NMDA受体选择性拮抗剂D-AP5(双侧各0.5μg)后小鼠CPP得分,评价NMDA受体对甲基苯丙胺诱发CPP效应形成、表达和唤起的影响。结果与溶剂对照组相比,小鼠CPP形成期伴随甲基苯丙胺训练V2脑区微注射D-AP5(双侧各0.5μg)对CPP得分无显著抑制作用,表达期测试前单次V2脑区微注射D-AP5(双侧各0.5μg)对CPP得分无明显抑制作用,小剂量甲基苯丙胺(0.5 mg·kg^(-1),ip)点燃期测试前单次V2脑区微注射D-AP5(双侧各0.5μg)对CPP得分无明显抑制作用,环境线索点燃期测试前单次V2脑区微注射D-AP5(双侧各0.5μg)对CPP得分无明显抑制作用。结论V2脑区NMDA受体不参与甲基苯丙胺情境关联学习记忆的形成、表达和唤起。 展开更多
关键词 次级视觉皮质 条件性位置偏爱 甲基苯丙胺 N-甲基-D-天冬氨酸受体
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糖尿病小鼠早期视觉功能损伤与初级视觉皮层神经元功能异常的相关性分析 被引量：1
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作者 汤浩琼 封利霞 +1 位作者 陶天畅 曾义格 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期698-704,共7页
目的探讨糖尿病小鼠早期视觉功能损伤及其初级视觉皮层神经元的反应特性。方法将20只SPF级7周龄雄性C57BL/6J小鼠应用随机数字表法随机分为糖尿病组和正常对照组,每组10只。糖尿病组小鼠经腹腔内注射链脲佐菌素诱导建立糖尿病模型。造... 目的探讨糖尿病小鼠早期视觉功能损伤及其初级视觉皮层神经元的反应特性。方法将20只SPF级7周龄雄性C57BL/6J小鼠应用随机数字表法随机分为糖尿病组和正常对照组,每组10只。糖尿病组小鼠经腹腔内注射链脲佐菌素诱导建立糖尿病模型。造模前及造模后1、2、3周检测小鼠的空腹血糖水平和体质量,并于造模后4周进行腹腔葡萄糖耐量试验以评估糖尿病模型建立情况。造模后4周,采用视网膜电图(ERG)分别记录小鼠暗适应下光刺激强度分别为0.01、3.0 cd·s/m 2的ERG反应,并于明适应10 min后记录光强度为3.0 cd·s/m 2的ERG反应评估小鼠视网膜功能;采用超广角激光扫描检眼镜检测小鼠的眼底表现;采用视觉水迷宫检测小鼠光栅辨别截止频率以评估小鼠的视觉功能;采用在体电生理技术检测小鼠初级视觉皮层(V1)神经元的空间频率调谐曲线并统计神经元的最大发放强度、自发放强度、最优空间频率、截止频率、带宽等以评估小鼠的神经元功能。结果糖尿病组10只小鼠均造模成功。造模后4周,糖尿病组小鼠暗适应光强度为0.01 cd·s/m 2的b波振幅、光强度为3.0 cd·s/m 2的a波和b波振幅以及明适应10 min后光强度为3.0 cd·s/m 2的b波振幅较正常对照组均有下降趋势,但差异均无统计学意义(均P>0.05)。眼底超广角成像检查显示糖尿病组小鼠视网膜未见明显血管改变;视觉水迷宫检测小鼠光栅辨别能力结果显示,糖尿病组小鼠截止频率为(0.45±0.06)c/d,明显低于正常对照组的(0.58±0.05)c/d,差异有统计学意义(t=5.10,P<0.05);在体电生理检查结果显示,糖尿病组小鼠视觉皮层V1区的神经元最大发放强度为4.29(2.60,8.33)spikes/s,明显低于正常对照组的7.10(4.34,11.6)spikes/s,最优空间频率、截止空间频率、带宽分别为0.03(0.02,0.05)、0.07(0.05,0.12)和0.14(0.07,0.22)c/d,明显低于正常对照组的0.41(0.03,0.05)、0.10(0.07,0.14)和0.14(0.10,0.26)c/d,差异均有统计学意义(Z=-4.29、-3.22、-3.19、-2.19,均P<0.05)。结论在糖尿病早期视网膜血管病变尚未出现时视觉功能即可出现异常,这种功能异常与视觉皮层V1区的神经元功能损伤有关。 展开更多
关键词 糖尿病 视网膜 初级视觉皮层 视觉水迷宫 视网膜电图 电生理 小鼠
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2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺对自由活动小鼠次级视觉皮质V2区γ振荡的作用 被引量：1
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作者 王福旗 田京伟 +1 位作者 张树卓 苏瑞斌 《中国药理学与毒理学杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期249-255,共7页
目的研究5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)激动剂2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺(DOI)对自由活动小鼠次级视觉皮质V2区场电位的影响。方法将C57BL/6J小鼠手术埋置皮质脑电(ECOG)电极,恢复7 d后ip给予1%DMSO(溶剂),记录次级视觉皮质V2区局部场电位(LFP)... 目的研究5-羟色胺2A受体(5-HT2AR)激动剂2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺(DOI)对自由活动小鼠次级视觉皮质V2区场电位的影响。方法将C57BL/6J小鼠手术埋置皮质脑电(ECOG)电极,恢复7 d后ip给予1%DMSO(溶剂),记录次级视觉皮质V2区局部场电位(LFP)30 min;而后ip给予DOI 2.0 mg·kg^(-1),记录该区LFP 30 min;最后ip给予5-HT2AR拮抗剂氟利色林0.3 mg·kg^(-1),记录该区LFP 30 min。将数据导入Neuro Explorer软件进行频谱分析,用GraphPad Prism 8.0.2软件分析给药前后γ振荡和θ振荡功率谱密度变化,用Matlab软件分析θ振荡和γ振荡相位振幅耦合。结果与给予溶剂相比,给予DOI 2.0 mg·kg^(-1)可显著增高次级视觉皮质V2区γ振荡(30~80 Hz)功率(P<0.05)和θ振荡(4~7 Hz)功率(P<0.05),显著降低θ振荡和γ振荡相位振幅耦合调制指数(P<0.01);氟利色林可逆转DOI引起的次级视觉皮质V2区γ振荡和θ振荡功率的增高(P<0.05)。结论DOI的致幻作用可能与其增高小鼠次级视觉皮质V2区γ振荡和θ振荡功率及降低θ振荡和γ振荡相位振幅耦合有关。 展开更多
关键词 次级视觉皮质 γ振荡 皮质脑电 2 5-二甲氧基-4-碘苯丙胺 局部场电位
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小清蛋白阳性抑制性中间神经元与视觉发育可塑性的研究进展
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作者 杨诗巧 郝瑞 张伟 《眼科新进展》 CAS 北大核心 2024年第2期149-154,共6页
大脑的复杂功能有赖于其内在神经元及神经网络系统的相互作用,而谷氨酸能投射神经元和γ-氨基丁酸能抑制性中间神经元在其中发挥重要作用。生后视觉系统的发育存在“关键期”,此时易受外界环境影响,从而影响视觉可塑性。视觉环境的变化... 大脑的复杂功能有赖于其内在神经元及神经网络系统的相互作用,而谷氨酸能投射神经元和γ-氨基丁酸能抑制性中间神经元在其中发挥重要作用。生后视觉系统的发育存在“关键期”,此时易受外界环境影响,从而影响视觉可塑性。视觉环境的变化会使视皮层之间的神经联系和突触结构发生适应性调整,细胞外基质中的神经周围网在这个过程中被证实发挥重要作用,而其主要包裹的小清蛋白阳性抑制性中间神经元(PV^(+)INs)亦参与了视觉发育关键期可塑性调控。PV^(+)INs为一类表达小清蛋白的中间神经元,存在于大脑各部分。尤其近年来研究发现,特异性调控这类神经元不仅解释了弱视、抑郁症以及自闭症等疾病的潜在治疗机制,还为这些疾病提供了更为精准的治疗方法。现对PV^(+)INs从起源到视觉发育关键期结束过程中各类调控因素,以及其参与视觉发育可塑性的研究现状进行综述,以期为视皮质可塑性基础研究提供一定的指导。 展开更多
关键词 小清蛋白 抑制性中间神经元 视皮层 可塑性 关键期
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视觉发育关键期单眼剥夺对小鼠大脑不同区域星形胶质细胞的影响
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作者 孙一帆 王宵 +6 位作者 杨诗巧 王凯磊 王雪纯 陈亚敏 张孝然 吕盼盼 郝瑞 《眼科新进展》 CAS 北大核心 2024年第7期517-521,共5页
目的研究视觉发育关键期单眼剥夺(MD)对小鼠上丘、海马、视皮层星形胶质细胞表达的影响。方法选取C57BL/6J小鼠18只,随机分为正常对照组(CON组)和MD组,每组各9只,在12 h/12 h昼夜循环环境中饲养。CON组不做处理,MD组小鼠在生后27 d右眼... 目的研究视觉发育关键期单眼剥夺(MD)对小鼠上丘、海马、视皮层星形胶质细胞表达的影响。方法选取C57BL/6J小鼠18只,随机分为正常对照组(CON组)和MD组,每组各9只,在12 h/12 h昼夜循环环境中饲养。CON组不做处理,MD组小鼠在生后27 d右眼行MD,7 d后取材。逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测两组小鼠上丘、海马、视皮层胶质纤维酸性蛋白(GFAP)mRNA表达情况。Western blot检测两组小鼠上丘、海马、视皮层GFAP蛋白表达的变化。免疫荧光染色检测两组小鼠上丘、海马、视皮层GFAP和中枢神经特异性蛋白(S100β)共定位标记的星形胶质细胞数量。结果RT\|qPCR和Western blot检测结果显示,与CON组相比,MD组小鼠上丘、海马(锥体细胞1区、锥体细胞3区、齿状回区)、视皮层GFAP mRNA和蛋白表达均减少,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。免疫荧光染色结果显示,与CON组相比,MD组小鼠上丘、海马(锥体细胞1区、锥体细胞3区、齿状回区)、视皮层GFAP和S100β共定位标记的星形胶质细胞数量均减少,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。结论视觉发育关键期对小鼠进行MD导致其上丘、海马、视皮层星形胶质细胞数量减少。 展开更多
关键词 单眼剥夺 视皮层 上丘 海马 星形胶质细胞
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急性肝性脑病小鼠视觉功能障碍的机制研究
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作者 李柯楠 拜云虎 +5 位作者 王振华 倪子薇 朱昌磊 刘慧 杨雁灵 王亚云 《神经解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期533-540,共8页
目的:研究急性肝性脑病(AHE)模型小鼠视觉功能变化及其机制。方法:将12只成年雄性C57BL/6J小鼠,随机分为实验组及对照组各6只,利用硫代乙酰胺(TAA)制备小鼠AHE模型,采用ELISA试剂盒检测小鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)... 目的:研究急性肝性脑病(AHE)模型小鼠视觉功能变化及其机制。方法:将12只成年雄性C57BL/6J小鼠,随机分为实验组及对照组各6只,利用硫代乙酰胺(TAA)制备小鼠AHE模型,采用ELISA试剂盒检测小鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)水平;采用比色法检测血清氨水平;采用旷场实验及高架十字迷宫实验进行小鼠行为学检测;评估小鼠神经功能评分;采用苏木素-伊红(HE)染色进行小鼠肝脏及单眼(左眼)视网膜病理学检查;采用视觉电生理进行小鼠双眼视觉功能检测。采用逆行示踪腺相关病毒对c-Fos-Cre^(ERT2)小鼠丘脑腹外侧核(VL)进行标记。结果:与对照组相比较,AHE组小鼠肝功能指标异常并且出现神经功能改变;HE结果显示,肝脏组织出现明显肝细胞坏死、结构紊乱等改变;视网膜组织与对照组小鼠相比较无显著差异;视觉电生理结果显示,AHE小鼠双眼视觉功能改变(P<0.05);注射逆行示踪病毒结果显示,AHE模型激活的VL核团神经元主要接受来自同侧的视觉皮质神经元的传入投射。结论:TAA诱导的AHE小鼠视觉功能障碍主要为功能性改变,而非器质性改变,且与视觉皮质至VL通路激活有关。 展开更多
关键词 急性肝性脑病 视网膜 视觉电生理 丘脑腹外侧核 视觉皮质 小鼠
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基于初级视皮层抑制的轮廓检测方法 被引量：30
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作者 桑农 唐奇伶 张天序 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期47-51,60,共6页
轮廓检测是基于形状目标识别任务的关键,然而从自然场景中自动地检测出目标的轮廓是非常困难的,因为背景中存在着大量的无关干扰成分.生理学与解剖学的研究表明初级视皮层中具有方位选择性的神经元的响应受到其周围环境中同方位刺激的抑... 轮廓检测是基于形状目标识别任务的关键,然而从自然场景中自动地检测出目标的轮廓是非常困难的,因为背景中存在着大量的无关干扰成分.生理学与解剖学的研究表明初级视皮层中具有方位选择性的神经元的响应受到其周围环境中同方位刺激的抑制,因此方位发生变化的地方受到的抑制程度相对较少,这使得孤立的边缘或区域的边界更为显著.基于此我们提出了一个视觉生理机制的轮廓检测模型,其目的是减少背景纹理的干扰,同时保留感兴趣的对象.针对模拟及真实图像的实验结果表明这种抑制措施有效地抑制了纹理边缘并减少了轮廓自身的破坏,极大地提高了复杂背景中轮廓检测的性能. 展开更多
关键词 轮廓检测 环境抑制 背景纹理 初级视皮层
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稀疏认知学习、计算与识别的研究进展 被引量：18
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作者 焦李成 赵进 +2 位作者 杨淑媛 刘芳 谢雯 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期835-852,共18页
稀疏认知学习、计算与识别是近年来受到国际学术界广泛关注的学术前沿领域,这一新的学习、计算与识别范式将对机器学习、模式识别、计算智能以及大数据等领域的研究产生变革性的影响.为能更好地把握其发展规律,本文以生物视觉稀疏认知... 稀疏认知学习、计算与识别是近年来受到国际学术界广泛关注的学术前沿领域,这一新的学习、计算与识别范式将对机器学习、模式识别、计算智能以及大数据等领域的研究产生变革性的影响.为能更好地把握其发展规律,本文以生物视觉稀疏认知机理的研究进展为依据,通过对生物视觉稀疏认知机理的学习及建模,详细地评述了稀疏编码模型、结构化稀疏模型和层次化稀疏模型的研究进展,并阐释这3种模型之间的区别与联系;以及概述稀疏认知计算模型目标识别应用的研究状况,并举例给出了稀疏认知计算模型的具体成果;最后总结了这一新范式存在的一些问题及可进一步研究的方向,以期引起更多的研究同行对这一具有交叉性和发展性方向的关注. 展开更多
关键词 稀疏编码 结构化稀疏 层次化稀疏 视觉皮层 稀疏认知学习 计算与识别 认知计算 机器学习 人工智能
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屈光不正型弱视的功能磁共振成像研究 被引量：15
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作者 张志强 卢光明 +2 位作者 梁平 周文珍 张承宁 《医学研究生学报》 CAS 2004年第5期439-442,F003,共5页
目的 :采用功能磁共振成像技术对弱视的视觉运动功能进行研究。　方法 :采用组块设计方式 ,5例单眼屈光不正型弱视患者与 8例健康志愿者分别进行两侧单眼的旋转光栅刺激 ,1 .5T磁共振扫描 ,SPM软件离线处理。分别比较弱视样本两单眼间... 目的 :采用功能磁共振成像技术对弱视的视觉运动功能进行研究。　方法 :采用组块设计方式 ,5例单眼屈光不正型弱视患者与 8例健康志愿者分别进行两侧单眼的旋转光栅刺激 ,1 .5T磁共振扫描 ,SPM软件离线处理。分别比较弱视样本两单眼间及两组样本间不同的反应水平。　结果 :弱视患者弱视眼的反应体素数目及反应强度均较正常眼低 (tAN=3.2 8,P <0 .0 5 ;tAT=3.77,P <0 .0 5 ) ;正常人双眼间统计学上无显著性差异 (tNN=1 .2 8,P >0 .1 ;tNT=- 0 .0 2 ,P >0 .5 ) ;比较两眼间反应水平差 (IDA) ,弱视组 (0 .6 93± 0 .2 5 8)较正常组 (0 .1 4 3± 0 .35 7)大。结论 :屈光不正型弱视对视觉运动刺激反应下降 。 展开更多
关键词 弱视 视觉运动 视觉皮质 功能磁共振成像
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基于有限元法的硬脑膜外视皮层电刺激仿真研究 被引量：9
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作者 侯文生 章毅 +4 位作者 郑小林 吴小鹰 阴正勤 JIANG Yingtao BISWAJIT Das 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期557-563,共7页
经硬脑膜对视皮层电刺激是治疗失明的新思路。为从理论上认识其作用机制,首先建立视皮层区域的有限元仿真模型,分析脑组织内电场分布,并用激活函数和组织活化区来表征外加刺激的作用效果;随后逐次改变单相脉冲的幅值、脉宽和频率,通过... 经硬脑膜对视皮层电刺激是治疗失明的新思路。为从理论上认识其作用机制,首先建立视皮层区域的有限元仿真模型,分析脑组织内电场分布,并用激活函数和组织活化区来表征外加刺激的作用效果;随后逐次改变单相脉冲的幅值、脉宽和频率,通过基波作用下组织活化区的变化来探讨不同刺激参数对结果的影响。仿真结果显示,经硬脑膜可以实现对视皮层的有效刺激,只是所需刺激强度比直接皮层刺激约高30倍;多电极刺激模式下,只要电极间距超过5 mm,电极间的影响可忽略不计;降低幅值、脉宽和频率等参数,可以改善单相方波脉冲的刺激效果,其中幅值的减小对空间分辨率的提高效果最为显著。所得结论对实验具有一定指导意义。 展开更多
关键词 硬脑膜 视皮层 激活函数 组织活化区
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左旋多巴对单眼形觉剥夺弱视大鼠视觉诱发电位及视皮质神经细胞的影响 被引量：10
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作者 吴小影 罗瑜琳 +1 位作者 刘德林 刘双珍 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期220-225,共6页
背景对视皮质可塑性的研究目前已有40余年，但至今尚未发现能有效治疗弱视的药物。目的观察不同剂量左旋多巴对单眼形觉剥夺弱视大鼠视觉诱发电位（VEP）及视皮质神经细胞形态学的影响，探讨左旋多巴治疗弱视的可能机制。方法2周龄SD大... 背景对视皮质可塑性的研究目前已有40余年，但至今尚未发现能有效治疗弱视的药物。目的观察不同剂量左旋多巴对单眼形觉剥夺弱视大鼠视觉诱发电位（VEP）及视皮质神经细胞形态学的影响，探讨左旋多巴治疗弱视的可能机制。方法2周龄SD大鼠30只眼险缝合4周建立右眼单眼形觉剥夺性弱视模型后按随机数字表法分成3组，分别以生理盐水、20mg／kg左旋多巴溶液、80mg／kg左旋多巴溶液灌胃，每日1次。造模4周及给药4周后分别行闪光VEP（F—VEP）检测，给药4周后处死大鼠并取大脑视皮质行苏木精一伊红染色，TUNEL法观察各组大鼠视皮质神经细胞的凋亡情况。结果3个组大鼠形觉剥夺模型眼较未剥夺眼P．波隐含时明显延长（P〈0．05），20mg／kg和80mg／kg左旋多巴组剥夺眼给药后较给药前P．波隐含时明显缩短（P〈0．05）；3个组间剥夺眼给药前后P1波隐含时及差值比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。苏木精-伊红染色显示未剥夺眼对侧视皮质V1区神经细胞数量及形态均正常，剥夺眼对侧视皮质神经细胞数量在生理盐水组明显减少，并出现类凋亡表现。20mg／kg左旋多巴组大鼠视皮质神经细胞数量及形态有轻度改变。TUNEL法示未剥夺眼对侧视皮质呈绿色荧光的阳性神经细胞数为（2．20±1．23）个，生理盐水组、20mg／kg左旋多巴组、80mg／kg左旋多巴组剥夺眼相应区域阳性神经细胞数量分别为（53．7±9．36）、（27．20±5．96）、（10．70±3．23）个，提示80mg／kg左旋多巴组剥夺眼阳性神经细胞数量减少（P〉0．05）。给药后各组大鼠剥夺眼对侧视皮质V1区阳性神经细胞数量与F—VEP的P1波隐含时差值呈负相关（r=－0．815，P=0．000）。结论左旋多巴可改善形觉剥夺弱视眼的视皮质神经细胞形态和视觉传导功能，其机制可能是通过抑制视皮质神经细胞的类凋亡参与视觉系统的发育和重塑过程。 展开更多
关键词 左旋多巴 弱视 视觉诱发电位 视皮质 类凋亡
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cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在单眼剥夺弱视大鼠视皮层中的表达研究 被引量：9
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作者 李侲宇 钱益勇 +2 位作者 张振平 康瑛 印湖莲 《神经解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期245-250,共6页
目前已对突触可塑性的基本特性有了相当程度的认识 ,但对其发育中神经元可塑性的内在分子机制尚待进一步阐明。不少研究提示 ,c AMP反应元件结合蛋白 ( CREB)在学习、记忆和长时程增强 ( LTP)过程中参与长时程突触的可塑性调节 ,推测其... 目前已对突触可塑性的基本特性有了相当程度的认识 ,但对其发育中神经元可塑性的内在分子机制尚待进一步阐明。不少研究提示 ,c AMP反应元件结合蛋白 ( CREB)在学习、记忆和长时程增强 ( LTP)过程中参与长时程突触的可塑性调节 ,推测其在视觉系统可塑性中也发挥着重要作用。本研究通过建立幼年大鼠单眼剥夺弱视模型 ,应用免疫组织化学方法 ,对视觉发育关键期末 ( P45 )大鼠和成年 ( P90 )大鼠视皮层中 CREB和 p CREB的免疫反应性进行观察、比较和分析。结果 :视觉发育关键期内进行单眼视觉剥夺对大鼠视皮层内总 CREB的蛋白表达没有产生显著影响 ,而 p CREB在 P45大鼠的剥夺眼对侧视皮层单眼反应区的 / 、 层中的蛋白表达较剥夺眼同侧视皮层的相应区域弱 ,该差异在该年龄大鼠的双眼反应区及成年后大鼠视皮层内不存在。结论 展开更多
关键词 CAMP反应元件结合蛋白 CREB 免疫组织化学 大鼠 磷酸化 视觉系统
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