[发明专利]人眼激光干涉条纹视知觉学习训练仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种人眼激光干涉条纹视知觉学习训练仪。

背景技术

知觉学习较早的定义是由Gibson(1953)给出的，即知觉学习表现为从外界环境中提取信息能力的提高，这种学习是受试者练习与生理成熟相互作用的结果。从1858年Volkman首次发现至今，知觉学习的内在机制与相关应用都得到的长足的发展。虽然对其实质还远未到达统一的认识，但目前研究承认的事实是知觉学习一方面提高个体获取外界信息的能力，另一方面使得较长时间上行为决策机制改变和提高。其生理基础是大脑基本感觉区域的功能可塑性。

视知觉学习在最近20年来成为认知神经科学的一个前沿和热点问题。直到20年前人们还普遍认为早期的视皮层，特别是初级皮层只有在婴幼儿时期才具有可塑性，成年之后就不在可塑了(Marr，D.Vision，San Francisco：Freeman，1982)。但近年来已有诸多的心理物理学实验表明，即便是成人在很多视知觉学习任务中也可以表现出提高(Sasaki et.al，Advances in visual perceptual learning and plasticity，2010)。特别的，成年弱视患者经过学习之后，可以大大提高其对比敏感度及视力(Zhou YF，Huang CB，Xu PJ，Tao LM，Qiu ZP，Li XR and Lu ZL，Perceptual Learning Improves Contrast Sensitivity and Visual Acuity in Adults with Anisometropic Amblyopia.Vision Research，46(5)：739-750，2006)，说明成年弱视患者视神经系统仍具有潜在的可塑性。这对于成人弱视治疗以至正常人视力的提高方面都具有积极的意义。

人类视力最初发展中是由经验性学习主导的。新生婴儿的视觉追随大物体，较大的婴儿才能注意到小物体或物体的细节特征，出生后的二十个月内视力平均每月增加一个频率(c/deg，周期每度)。因此，对视神经系统精细有效的刺激在视力的发育过程中起到了至关重要的作用。人眼视觉系统所接受的外部图像信息都是通过眼球的光学系统由视网膜所接收的，所以眼球光学系统的性能成了影响视功能的重要因素。文献(D.R.Williams&H.Hofer(2003).Formation and Acquisition of the Retinal Image.In：J.S.W.Leo M.Chalupa(Ed.)The Visual Neurosciences.The MIT Press，Cambridge，Massachusetts，London，England.)表明眼球光学系统受瞳孔的衍射、角膜和晶状体的像差、房水的散射等多种因素的影响。除瞳孔大小外，像差成为决定视网膜像质的直接因素。由于人眼像差是固然存在的，这必然造成了视网膜像质的降低，进而成为视力在发育过程中无法达到极限的可能因素。此外，像差也是某些类型弱视(屈光性弱视，屈光参差性弱视)的成因。

人眼像差一般可分为低阶部分和高阶部分，现有的视知觉学习通常只采用传统的镜片矫正人眼低阶像差，但在人眼高阶像差和衍射的共同作用下，不能在视网膜上产生足够清晰的图像。由于受到图像清晰程度的限制，单纯的视知觉学习对人眼视功能的改善幅度有限。

在中国专利申请号200910262470.4和200910262471.9中公开了一种人眼自适应光学视知觉学习训练方法和训练仪(分别为单眼和双眼)。基于自适应光学技术，该训练仪能够测量并矫正人眼光学系统的波前像差，使得人眼光学系统接近衍射极限。在此基础之上，应用该训练方法进行视知觉学习训练可以达到提高视知觉学习训练效果和人眼视功能的目的。然而，该训练仪存在下述缺陷：(1)虽然利用自适应光学技术能够矫正人眼波前像差，但仍然无法克服衍射作用的影响。在高空间频率下，这种影响变得尤为明显。(2)该发明中的视标显示装置一般利用CRT显示器、商用投影仪、有机发光显示器等，由于这些设备本身分辨能力的限制，很难产生高空间频率的视刺激。(3)该发明中像差的矫正效果依赖于像差的测量及相应的控制方法，由于人眼波前像差的动态性等因素导致这种测量以及控制方式十分复杂。(4)该发明中训练仪的核心器件波前矫正器是一种精密的光学器件，加工工艺复杂，成本高。这些因素都限制了自适应光学视知觉训练仪的推广使用。

发明内容