Математическое и экспериментальное моделирование вестибуло-окулярного рефлекса

• Автор: Муратова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Введение
Глава 1. Физиологические основы вестибуло-окулярного рефлекса
1.1. Определение вестибуло-окулярного рефлекса
1.1.1. Вестибулярный нистагм
1.2. Вестибулярные рецепторы внутреннего уха
1.2.1. Полукружные каналы
1.2.2. Отолиты
1.3. Нервные пути
1.3.1. Волосковая клетка. Механоэлектрическая трансдукция. Синаптическая передача
1.1.2. Активность в аксоне
1.3.3. Вестибулярные ядра
1.3.4. Мозжечок и другие структуры мозга
1.3.5. Глазодвигательный центр
1.4. Глазодвигательный аппарат
1.4.1. Экстраокулярные мышцы
1.5. Схема трехнейронной цепочки
1.6. Методы регистрации движений глаз
1.7. Оборудование для регистрации движений глаз
Глава 2. Идеализированный вестибуло-окулярный отклик
2.1. Предыдущие модели
2.2. Вывод кинематических соотношений
2.3. Комфортное расстояние до объекта
2.3.1. Оценка расстояния до рассматриваемого объекта
2.3.2. Расчет комфортного расстояния до цели
2.3.3. Экспериментальная проверка гипотезы
2.3.4. Результаты и обсуждение

Глава 3. Математическая модель вестибуло-окулярного рефлекса,
основанная на трехнейронной цепочке
3.1. Модели вестибулярных рецепторов
3.1.1. Математические модели полукружных каналов
3.1.2. Математические модели отолитового рецептора
3.2. Математическая модель нервной активности
3.3. Модели глазодвигательного аппарата
3.3.1. Математические модели мышечного сокращения
3.4. Модели вестибуло-окулярных взаимодействий
3.5. Структурная схема математической модели
Глава 4. Частный случай I. Математическая модель
вестибуло-окулярного рефлекса при вращении человека вокруг вертикальной оси
4.1. Упрощение математической модели для случая вращения
вокруг вертикальной оси
4.2. Определение неизвестных параметров модели
4.3. Описание эксперимента
4.4. Результаты эксперимента
4.5. Идентификация параметров математической модели
4.6. Анализ упрощенной математической модели . . '
4.6.1. Проверка устойчивости стационарного решения
4.6.2. Частотная характеристика модели
Глава 5. Частный случай II. Математическая модель
статического торсионного отолито-окулярного рефлекса
5.1. Обзор работ по изучению торсионного противовращения глаз
5.2. Экспериментальная регистрация статического отолитового рефлекса
5.2.1. Методика, объем и содержание эксперимента
5.3. Результаты эксперимента
5.3.1. Горизонтальный, вертикальный и торсионный нистагм
5.3.2. Сравнение торсионных движений глаз в темноте
и при наличии точечной мишени

5.3.3. Движения глаз при статических наклонах
5.3.4. Зависимость статической отолито-окулярной реакции
от величины и ориентации суммарного гравитоинерциального вектора
5.3.5. Выводы
5.4. Упрощение математической модели для случая статического гравитоинерциального поля
5.5. Идентификация элементов матрицы связей
Заключение
Литература
Приложение А. Видеоокулографическая регистрация
реадаптации торсионного вестибуло-окулярного рефлекса к условиям земной гравитации
А.1. Введение
А.2. Описание эксперимента А.З. Результаты и обсуждение А.4. Заключение

168 169
Глава 1. Физиологические основы вестибуло-окулярного рефлекса

Рис. 1.20. Присоска П1.
Обозначения: 1 — зеркальце; 2 — пустотелый отросток; 3 — канал; 4 — присасывающая часть.
ной зрительной оси глаза, а пустотелый отросток не мешает падающему и отраженному пучкам света во время опыта.
Применялась также фото- или киносъемка глаз: она осуществлялась путем покадровой съемки перемещений зрачка или метки, нанесенной на роговицу глаза [20]. Однако дальнейшая обработка изображений проводилась вручную и была очень трудоемкой.
Широкое распространение получил метод электроокулографии — электрической способ регистрации движений глаз. Этот метод основан на изменении биопотенциалов в окружающих глаз тканях при повороте глазного яблока. Глазное яблоко представляет собой диполь: роговица имеет небольшой положительный заряд по отношению к сетчатке глаза. Эти заряды порождают корнео-ретинальный потенциал, составляющий около 1мВ, [27]. При поворотах глаз до 30° корнео-ретинальный потенциал изменяется практически пропорционально углу поворота глаз, при большей амплитуде потенциал экспоненциально падает, см. рис. 1.21.
Запись осуществляется регистрирующим прибором, основу которого составляет усилитель биопотенциалов с большой (3 с) постоянной времени. Хлорсеребряные электроды в виде кружков диаметром до 10 мм, смазанные специачьной электродной пастой, располагаются вокруг глаз испытуемого, см. рис. 1.22. Общее правило их размещения заключается в том, чтобы проекции центров активных электродов проходили через зрачки глаз при их прямом положении. Для регистрации горизонтальных