Фосфен - Phosphene
А фосфен это явление видения свет без фактического попадания света в глаз. Слово фосфен происходит от греческих слов фосфор (свет) и Phainein (показывать).[1] Фосфены, вызываемые движением или звуком, могут быть связаны с оптический неврит.[2][3]
Фосфены могут быть непосредственно индуцированы механической, электрической или магнитной стимуляцией сетчатка или же зрительная кора, или случайным срабатыванием ячеек в зрительная система. О фосфенах также сообщили медитирующие[4] (называется нимитта ), люди, которые терпят длительные периоды без зрительной стимуляции ( кино для заключенных ) или те, кто глотает психоделические препараты.[5]
Причины
Механическая стимуляция
Наиболее распространены фосфены: давление фосфены, вызванные трением или давлением на закрытые глаза или рядом с ними. Они были известны с древности и описаны греками.[6] Давление механически стимулирует клетки сетчатка. Опыт включает в себя затемнение поля зрения, которое движется против трения, диффузное окрашенное пятно, которое также движется против трения, хорошо определенные формы, такие как яркие круги, которые существуют рядом или напротив места приложения давления,[7] мерцающая, постоянно изменяющаяся и деформирующаяся световая сетка со случайными темными пятнами (например, мятый экран от мух) и редкое поле интенсивных синих световых точек. Фосфены под давлением могут сохраняться недолго после прекращения трения и открытия глаз, позволяя увидеть фосфены на визуальной сцене. Герман фон Гельмгольц и другие опубликовали рисунки своих фосфенов под давлением. Один из примеров фосфена под давлением демонстрируется путем осторожного нажатия на сторону глаза и наблюдения за цветным световым кольцом на противоположной стороне, как подробно описал Исаак Ньютон.[8][9][10]
Другой распространенный фосфен - это «видящие звезды» из чихать, смех, тяжелый и глубокий кашель, сморкаться, удар по голове или низкий артериальное давление (например, на вставать слишком быстро или до обморока). Возможно, это связано с механической стимуляцией сетчатки, но они также могут включать механические и метаболический (например, из-за низкой оксигенации или недостатка глюкозы) стимуляция нейроны из зрительная кора или других частей зрительной системы.
Реже фосфены могут быть вызваны некоторыми заболеваниями сетчатки и нервов, такими как рассеянный склероз. В Британском национальном фармакологическом справочнике фосфены перечислены как случайный побочный эффект хотя бы одного антиангинального лекарства.
Название «фосфен» придумал Ж. Б. Х. Савиньи, более известный как корабельный хирург потерпевшего крушение французского фрегата. Méduse.[11] Впервые он был использован Серр д'Юз для проверки функции сетчатки перед операцией по удалению катаракты.[12]
Электрическая стимуляция
Фосфены были созданы путем электрической стимуляции мозга, сообщает невролог Отфрид Ферстер еще в 1929 г. Бриндли и Левин (1968) ввели матрицу стимулирующих электроды прямо в зрительная кора 52-летнего слепой самки, используя небольшие порции электричество для создания фосфенов. Эти фосфены представляли собой точки, пятна и полосы бесцветного или цветного света.[13] Бриндли и Раштон (1974) использовали фосфены для создания визуальный протез, в данном случае, используя фосфены для изображения Шрифт Брайля пятна.
В последние годы исследователи успешно разработали экспериментальные мозг-компьютерные интерфейсы или же нейропротезы которые стимулируют фосфены для восстановления зрения людей, ослепших в результате несчастных случаев. Заметные успехи включают эксперименты над людьми, проведенные Уильям Х. Добелль и Марк Хумаюн и исследования на животных Диком Норманном.
А неинвазивный техника с использованием электродов на коже головы, транскраниальная магнитная стимуляция, также было показано, чтобы производить фосфены.[14]
Эксперименты с людьми показали, что когда зрительная кора стимулируется выше известковая трещина, фосфены производятся в нижней части поля зрения, и наоборот.[15]
Другие
Фосфены были произведены интенсивным, изменчивым магнитные поля, например, с транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Эти поля можно расположить на разных частях головы, чтобы стимулировать клетки в разных частях зрительной системы. Они также могут быть вызваны переменные токи которые увлекают нервные колебания как с транскраниальная стимуляция переменным током.[16] В этом случае они появляются в периферическое поле зрения.[16] Это требование было оспорено. Альтернативная гипотеза состоит в том, что ток, протекающий от затылочного электрода, вызывает фосфены в сетчатке.[17][18][19] Фосфены, создаваемые магнитными полями, известны как магнитофосфены.
Космонавтов подвергшиеся воздействию радиации в космосе сообщили о наблюдении фосфенов.[20] Пациенты, проходящие лучевую терапию, сообщали о том, что видели синие вспышки света во время лечения; было показано, что лежащий в основе феномен напоминает Черенковское излучение. [21]
Фосфены могут быть вызваны некоторыми лекарствами, такими как Ивабрадин.[22]
Механизм
Большинство исследователей зрения считают, что фосфены возникают в результате нормальной деятельности зрительной системы после стимуляции одной из ее частей каким-либо стимулом, отличным от света. Например, Grüsser et al. показали, что давление на глаз приводит к активации ганглиозные клетки сетчатки аналогично активации светом.[23] Древняя опровергнутая теория гласит, что свет генерируется в глазу.[6] Была возрождена версия этой теории, за исключением того, что, по словам ее автора, «фосфеновые огни [предположительно возникают] из-за внутреннего восприятия индуцированного или спонтанного повышенного биофотонного излучения клеток в различных частях зрительной системы (из сетчатки глаза). к коре) "[24]
Антропологические исследования
В 1988 г. Дэвид Льюис-Уильямс и Т. А. Доусон опубликовал статью о фосфенах и других энтоптических явлениях. Они утверждали, что нефигуративное искусство из Верхний палеолит изображает видения фосфенов и неврологических »константы формы ", вероятно, усилено галлюциногенный наркотики.[25]
Исследование
- Исследования изучили визуальный протез для слепых, что предполагает использование набора электродов, имплантированных в череп над затылочная доля производить фосфены. Имплантаты этого типа существуют уже давно. Такие риски, как инфекции и судороги, препятствовали их развитию.[26]
- Сообщалось о возможном использовании фосфенов как части системы коммуникации между мозгом. Система под названием BrainNet производит фосфены с использованием транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Цель исследования - связать мысли мозг в мозг с помощью системы, в которой сигналы обнаруживаются с помощью электроэнцефалография (ЭЭГ ) и доставлен с использованием транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Эксперимент проводился с 5 разными группами по три человека в каждой. Испытуемые были разделены на две группы. Два испытуемых действовали как отправители и были подключены к электродам ЭЭГ, а третий человек действовал как получатель, который носил шлем TMS. Каждого поставили перед экраном телевизора с Тетрис игра в стиле. Отправители должны были определить, нужно ли вращать падающие блоки, но без возможности их вращения - только получатель мог выполнить эту операцию. По краям каждого экрана были два значка с двумя мигающими лампочками на двух разных частотах (один с частотой 15 Гц, а другой с частотой 17 Гц). Отправитель сфокусировался на одном значке или на другом, чтобы указать, что блок следует повернуть вправо или влево. В ЭЭГ генерировал уникальный сигнал, который передавался на шлем TMS приемника, который воспринимал фосфены, которые различались для сигнала 15 Гц и 17 Гц, и вращал блок в соответствующем направлении. Успех эксперимента составил 81%.[27] Эти результаты могут в конечном итоге привести к созданию технологии передачи данных между разумом.
Смотрите также
- Галлюцинации с закрытыми глазами - Класс галлюцинаций
- Темное отступление
- Изолирующий бак - Черная, светонепроницаемая, звукоизоляционная среда, нагретая до температуры кожи.
- Кинотеатр заключенного
- Сцинтиллирующая скотома - Визуальная аура, связанная с мигренью
- Фотопсия
- Визуальный снег - Нарушение зрения
- HPPD
Рекомендации
- ^ "Фосфены: доказательства". Сюзанна Карр. 1995 г.. Получено 2008-03-25.
- ^ Дэвис Ф. А., Берген Д., Шауф К., Макдональд И., Дойч В .; Берген; Шауф; Макдональд; Deutsch (ноябрь 1976 г.). «Движение фосфенов при неврите зрительного нерва: новый клинический признак». Неврология. 26 (11): 1100–4. Дои:10.1212 / wnl.26.11.1100. PMID 988518. S2CID 32511771.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
- ^ Пейдж Н. Г., Болджер Дж. П., Сандерс М. Д.; Болджер; Сандерс (январь 1982 г.). «Слуховые вызванные фосфены при заболеваниях зрительного нерва». J. Neurol. Нейрохирургия. Психиатрия. 45 (1): 7–12. Дои:10.1136 / jnnp.45.1.7. ЧВК 491258. PMID 7062073.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
- ^ Филип Т. Николсон (27 марта 2002 г.). «Кодекс Сомы, часть III: видения, мифы и наркотики». Электронный журнал ведических исследований. 8 (3в). ISSN 1084-7561. Получено 1 марта, 2013.
- ^ Клювер, Х. 1966 г. Мескаль и механизмы и галлюцинации Издательство Чикагского университета. п. 70
- ^ а б Грюссер, Отто-Иоахим; Хагнер, Майкл (февраль 1990). «Об истории деформации фосфенов и идее о внутреннем свете, генерируемом в глазу для зрения». Documenta Ophthalmologica. 74 (1–2): 57–85. Дои:10.1007 / bf00165665. PMID 2209368. S2CID 30223977.
- ^ 11 марта, Т.К. Селлман ·; 2018 (2018-03-11). "Фосфены: ваше собственное личное северное сияние | MS". MultipleSclerosis.net. Получено 2020-02-02.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
- ^ Ньютон, Исаак. «Лабораторная тетрадь». cudl.lib.cam.ac.uk. Кембриджская цифровая библиотека. Получено 9 октября 2014.
- ^ Макгуайр Дж. Э., Тэмми М. Некоторые философские вопросы. Cambridge Univ. Press, 2002. 386.
- ^ «Из библиотеки». Британский журнал офтальмологии. 87 (10): 1308. 2003. Дои:10.1136 / bjo.87.10.1308.
- ^ Савиньи, Дж. Б. Х. (1838). "Phosphenes or sensations loumineuses". Arch. Gen. Med. Третья серия. 2: 495–97.
- ^ Серр д'Юз П. М. Essai sur les phosphenes ou anneaux de la retine. Париж, Мейсон, 1853 год.
- ^ Г. С. Бриндли; В. С. Левин (1 мая 1968 г.). «Ощущения, возникающие при электростимуляции зрительной коры». Журнал физиологии. 196 (2): 479–493. Дои:10.1113 / jphysiol.1968.sp008519. ЧВК 1351724. PMID 4871047.
- ^ Коуи, Алан; Уолш, Винсент (2001). «Глава 26: Щекотка мозга: изучение зрительных ощущений, восприятия и познания с помощью транскраниальной магнитной стимуляции». В Казанове, Кристиан; Птито, Морис (ред.). Видение: от нейронов к познанию, Том 1. Gulf Professional Publishing. С. 411–25. ISBN 9780444505866.
- ^ Э. Я. Теховник; В. М. Слокум; К. Э. Карви; П. Х. Шиллер (2005). "Индукция фосфена и генерация саккадических движений глаза полосатой корой". Журнал нейрофизиологии. 93 (1): 1–19. CiteSeerX 10.1.1.326.9609. Дои:10.1152 / ян.00736.2004. PMID 15371496.
- ^ а б Kanai R .; Chaieb L .; Antal A .; Walsh V .; Паулюс В. (2008). «Частотно-зависимая электростимуляция зрительной коры». Curr. Биол. 18 (23): 1839–43. Дои:10.1016 / j.cub.2008.10.027. PMID 19026538. S2CID 15466470.
- ^ Кар К, Крекельберг Б (2012). «Транскраниальная электрическая стимуляция над зрительной корой головного мозга вызывает фосфены сетчатки». J Нейрофизиол. 108 (8): 2173–8. Дои:10.1152 / jn.00505.2012. ЧВК 3545027. PMID 22855777.
- ^ Шведрзик К. М. (2009). «Сетчатка или зрительная кора? Место индукции фосфена при транскраниальной стимуляции переменным током». Фронт Integr Neurosci. 3: 6. Дои:10.3389 / нейро.07.006.2009. ЧВК 2691656. PMID 19506706.
- ^ Schutter D. J .; Гортензиус Р. (2010). «Ретинальное происхождение фосфенов для транскраниальной стимуляции переменным током». Клин нейрофизиол. 121 (7): 1080–1084. Дои:10.1016 / j.clinph.2009.10.038. PMID 20188625. S2CID 11763513.
- ^ Фуглесанг, Кристер; Наричи, Ливио; Пикоцца, Пьерджорджо; Саннита, Вальтер Г. (апрель 2006 г.). "Фосфены на низкой околоземной орбите: результаты опроса 59 астронавтов". Авиация, космос и экологическая медицина. 77 (4): 449–452. ISSN 0095-6562. PMID 16676658.
- ^ Тендлер, Ирвин I .; Хартфорд, Алан; Джермин, Майкл; Ла-Рошель, Итан; Цао, Сюй; Борза, Виктор; Александр, Даниил; Бруза, Петр; Хупс, Джек; Муди, Карен; Марр, Брайан П .; Уильямс, Бенджамин Б.; Пог, Брайан У .; Гладстон, Дэвид Дж .; Джарвис, Лесли А. (2020). «Экспериментально наблюдаемая генерация черенковского света в глазу во время лучевой терапии». Международный журнал радиационной онкологии * Биология * Физика. 106 (2): 422–429. Дои:10.1016 / j.ijrobp.2019.10.031. ISSN 0360-3016. ЧВК 7161418. PMID 31669563.
- ^ Тардиф JC, Ford I, Tendera M, Bourassa MG, Fox K (2005). «Эффективность ивабрадина, нового селективного ингибитора I (f), по сравнению с атенололом у пациентов с хронической стабильной стенокардией». Евро. Сердце J. 26 (23): 2529–36. Дои:10.1093 / eurheartj / ehi586. PMID 16214830.
- ^ Grüsser O.J .; Grüsser-Cornehls U .; Hagner M .; Пшибышевский А. В. (1989). «Описание Пуркина фосфенов под давлением и современные нейрофизиологические исследования образования фосфенов при деформации глазного яблока». Physiologia Bohemoslovaca. 38 (289–309): 1059–1068.
- ^ Боккон I (2008). «Феномен фосфена: новая концепция». Биосистемы. 92 (2): 168–174 [172]. CiteSeerX 10.1.1.377.2281. Дои:10.1016 / j.biosystems.2008.02.002. PMID 18358594.
- ^ Льюис-Уильямс JD (1988). «Приметы всех времен: энтоптические явления в искусстве верхнего палеолита». Современная антропология. 29 (2): 201–45. Дои:10.1086/203629. JSTOR 2743395. S2CID 147235550.
- ^ Льюис, П. и Розенфилд, Дж. (2016). «Электрическая стимуляция мозга и разработка кортикальных зрительных протезов: историческая перспектива». Исследование мозга. 1630: 208–224. Дои:10.1016 / j.brainres.2015.08.038. PMID 26348986.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
- ^ Rao, Rajesh P.N .; Prat, Chantel S .; Абернети, Джастин А .; Лоузи, Дарби М .; Стокко, Андреа; Цзян Линьсин (21.03.2019). "BrainNet: интерфейс" мозг-мозг для нескольких человек "для прямого взаимодействия между мозгами". bioRxiv: 425066. arXiv:1809.08632. Дои:10.1101/425066. S2CID 52815886.
внешняя ссылка
- Энтоптические явления: Обзор исследований Дж. Д. Льюиса-Вильямса и Т. А. Доусона.
- Измененные состояния: Обзор исследований Дж. Д. Льюиса-Уильямса и Т. А. Доусона.
- Биофизические картины в мозгу