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对于广大从事眼科学和神经科学的临床及科研人员来说,棋盘格翻转刺激的视觉诱发电位(visual evoked potential, VEP)是目前应用最广泛、稳定性最高的测量人脑视觉系统功能的方法,因此棋盘格的大小、时间频率、亮度或对比度等必然会对VEP测定产生影响,探寻这种影响的规律将使我们更全面地认识视皮质功能。然而,由脑电图(electroencephalography, EEG)来完成的VEP不可避免的受到头皮、软组织及颅骨等结构导电率不同的影响,电信号到达头皮表面后会发生较大程度的失真,从而不易对信号源进行精确定位。随着磁场物理技术的不断进步,人们开始借助于测定大脑皮质兴奋时随脑皮质电流而产生的磁场来测定皮质功能状态。脑磁图(magnetoencephalography, MEG)是一种二十世纪六十年代后期发展起来的无创性地研究人类大脑功能活动的方法,它测定的是神经元突触后电位产生的磁场变化,再通过等电流偶极模型(equivalent current dipole, ECD)记录下磁场产生的皮质位置。MEG测定的这种磁信号与各种脑组织的导电率无关,在穿透头皮后不会产生任何失真,在颅外就能检测到脑功能活动区,其空间定位精度可达2毫米,其时间分辨率可达毫秒级,因此可实时地观测脑功能的动态活动。MEG的出现,使人类可以从另一种全新的角度认识人类视觉皮质的工作原理,更因为MEG出色的时间和空间分辨率,使得人类能够获得磁源成像(magnetic source imaging, MSI),即神经磁场起源与大脑解剖结构相叠加的图像,从而直观地辨认出视觉功能区的起源。由于MEG对人体无侵害,并能准确地描记电磁波产生的部位,因此被越来越广泛地应用于基础研究及临床工作当中。借助于MEG设备,通过视觉刺激所诱发的磁场又叫做视觉诱发磁场(visual evoked field, VEF)。视觉刺激有图形刺激和非图形刺激,科学研究发现,不管是应用较为传统的VEP,还是近来逐渐兴起的VEF,人脑对闪光刺激的反应变异均较大。然而,人脑对棋盘格、条栅等图形刺激形式的反应则较<WP=5>为稳定,同设定条件好的非图形刺激相比,不论是在同一个体内或个体间,变异均很小。图形翻转刺激(pattern reversal stimulus)是指图形中含有两种不同的图形元素,如黑白方格或黑白条纹,这两种元素以一定频率交替转换,由此形成视觉刺激;由于刺激野内的黑白两种元素总的数量在交替转换过程中总能保持不变,故在刺激过程中的平均亮度保持不变。目前临床上普遍使用的棋盘格翻转图形刺激是相对简单的一种刺激方式,其反应的稳定性已被普遍认可。本研究就是应用MEG来检测人脑视皮质对棋盘格翻转图形刺激的反应,着重研究了图形刺激的VEF,包括以下几个方面:⑴空间频率对VEF的影响;⑵时间频率对VEF的影响;⑶对比度与照度对VEF的影响;⑷不同视野图形刺激的VEF;⑸一侧视觉皮质病变致同向偏盲患者的脑磁图研究。了解这些参数对VEF反应及视觉皮质起源位置的影响可以帮助我们更全面地认识视皮质功能,认识到皮质功能在损伤后功能丧失的程度以及修复过程机制有助于我们更好地评价视皮质功能的重组、重构,为客观地评价康复锻炼的有效程度,不断寻找最理想的视觉功能康复手段提供了客观的依据。第一部分:图形刺激的空间频率对视觉诱发磁场的影响目的:用MEG来研究人脑视皮质对不同空间频率黑白棋盘格翻转刺激所产生视觉诱发磁场成分之一的M100的影响,包括峰值潜伏期、振幅和源位置三方面。方法:测定9例健康志愿者对视角分别为25’、40’、50’、60’、80’、120’和240’的半视野棋盘格刺激的磁场反应。结果:在本试验中所有的格刺激条件下,首先出现的是一个负向波,平均峰值潜伏期为81.93±8.31ms;其次是一个高大的正向波,平均峰值潜伏期为111.34±7.00ms;最后也是一个负向波,平均峰值潜伏期为150.74±11.45ms。格大小对M100峰值潜伏期和振幅的影响有显著统计学意义(P<0.05,单因素方差分析)。随着格变小,M100峰值潜伏期延长、振幅减小。25’格所引起M100的峰值潜伏期要明显长于40’ 、50’、60’ 、80’ 、120’ 及240’格所引起的M100峰值潜伏期,其中25’格引起的M100平均峰值潜伏期比60’格所引起的M100的平均峰值潜伏期长约16ms。80’视角的格刺激所引起M100的振幅明显高<WP=6>于25’视角的格刺激,波幅增加约为61.34%;也高于240’视角的格刺激,波幅增加约为17.45%。右眼对左半视野的黑白棋盘格翻转图形刺激的皮质反应均位于刺激野对侧即右侧的半球大脑,对不同空间频率的棋盘格翻转刺激的皮质反应均位于右侧半球枕区的距状裂底部后方,相当于楔舌回和舌回的区域。结论:不同空间频率的棋盘格刺激对M100峰值潜伏期、振幅的影响均有显著意义,但对源位置无显著影响。第二部分:图形刺激的时间频率对视觉诱发磁场的影响目的:用MEG来描述人脑视皮质对不同时间频率(即格的时间频率)黑白棋盘格翻转刺激所产生的视觉诱发磁场,并研究时间频率对VEF成分之一的M100的影响,包括潜伏期、振幅和源位置三方面。方法:测定7例健康志愿者对时间频率分别为6Hz、4Hz、2Hz、1Hz、0.5Hz、0.33Hz和0.25Hz时的左半视野棋盘格刺激的磁场反应。结果:首先出现的是一个?