stringtranslate.com

Фосфен

художественное изображение фосфенов
Художественное представление того, как некоторые люди могут видеть фосфены при стимуляции сетчатки.

Фосфен — это явление видения света без попадания света в глаз . Слово фосфен происходит от греческих слов phos (свет) и phainein (показывать). Фосфены, которые вызываются движением или звуком, могут быть связаны с невритом зрительного нерва . [1] [2]

Фосфены могут быть вызваны механической, электрической или магнитной стимуляцией сетчатки или зрительной коры , или случайной активацией клеток в зрительной системе . Фосфены также были зарегистрированы медитирующими [3] (называемыми нимитта ), людьми, которые выдерживают длительные периоды без визуальной стимуляции ( кино заключенных ), или теми, кто принимает психоделические препараты . [4]

Причины

Механическая стимуляция

Наиболее распространенными фосфенами являются фосфены давления , вызванные трением или приложением давления к закрытым глазам или около них. Они были известны с античности и описаны греками . [ 5] Давление механически стимулирует клетки сетчатки . Ощущения включают затемнение поля зрения, которое движется против трения, диффузное цветное пятно, которое также движется против трения, четко определенные формы, такие как яркие круги, которые существуют рядом или напротив того места, где применяется давление, [6] мерцающая и постоянно меняющаяся и деформирующаяся световая сетка с редкими темными пятнами (как смятая мушиная сетка от насекомых), и разреженное поле интенсивных синих точек света. Фосфены давления могут сохраняться недолгое время после того, как трение прекращается и глаза открываются, что позволяет видеть фосфены на визуальной сцене. Герман фон Гельмгольц и другие опубликовали рисунки своих фосфенов давления. Один из примеров фосфена давления демонстрируется путем легкого нажатия на край глаза и наблюдения цветного кольца света на противоположной стороне, как подробно описано Исааком Ньютоном. [7] [8] [9]

Другим распространенным фосфеном является «видение звезд» от чихания , смеха, сильного и глубокого кашля, сморкания , удара по голове или низкого кровяного давления (например, при слишком быстром вставании или перед обмороком). Возможно, они включают некоторую механическую стимуляцию сетчатки, но они также могут включать механическую и метаболическую (например, от низкой оксигенации или недостатка глюкозы) стимуляцию нейронов зрительной коры или других частей зрительной системы. [ необходима цитата ]

Реже фосфены могут быть вызваны некоторыми заболеваниями сетчатки и нервов, такими как рассеянный склероз . Британский национальный формуляр перечисляет фосфены как случайный побочный эффект по крайней мере одного антиангинального препарата.

Название «фосфен» было придумано Ж. Б. Х. Савиньи, более известным как судовой хирург затонувшего французского фрегата « Медуза» . [10] Впервые его применил Серр д'Юзес для проверки функции сетчатки перед операцией по удалению катаракты. [11]

Электростимуляция

Фосфены были созданы путем электрической стимуляции мозга, о чем сообщил невролог Отфрид Фёрстер еще в 1929 году. Бриндли и Левин (1968) вставили матрицу стимулирующих электродов непосредственно в зрительную кору 52-летней слепой женщины, используя небольшие импульсы электричества для создания фосфенов. Эти фосфены были точками, пятнами и полосами бесцветного или цветного света. [12] Бриндли и Раштон (1974) использовали фосфены для создания зрительного протеза , в данном случае используя фосфены для изображения пятен Брайля .

В последние годы исследователи успешно разработали экспериментальные интерфейсы мозг-компьютер или нейропротезы , которые стимулируют фосфены для восстановления зрения у людей, ослепших в результате несчастных случаев. Известные успехи включают эксперименты на людях Уильяма Х. Добелля [13] и Марка Хумаюна, а также исследования на животных Дика Норманна.

Было также показано, что неинвазивная методика , использующая электроды на коже головы, транскраниальная магнитная стимуляция , производит фосфены. [14]

Эксперименты с людьми показали, что при стимуляции зрительной коры выше шпорной борозды в нижней части поля зрения вырабатываются фосфены, и наоборот. [15]

Другие

Фосфены были получены с помощью интенсивных, изменяющихся магнитных полей , таких как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Эти поля могут быть расположены на разных частях головы, чтобы стимулировать клетки в разных частях зрительной системы. Они также могут быть вызваны переменными токами , которые вовлекают нейронные колебания , как при транскраниальной стимуляции переменным током . [16] В этом случае они появляются в периферическом поле зрения . [16] Это утверждение было оспорено. Альтернативная гипотеза заключается в том, что распространение тока от затылочного электрода вызывает фосфены в сетчатке. [17] [18] [19] Фосфены, созданные магнитными полями, известны как магнитофосфены .

Астронавты, подвергшиеся воздействию радиации в космосе, сообщали о том, что видели фосфены. [20] Пациенты, проходящие радиотерапию, сообщали о том, что видели вспышки синего света во время лечения; было показано, что лежащее в основе явление напоминает излучение Черенкова . [21]

Фосфены могут быть вызваны некоторыми лекарственными средствами, такими как Ивабрадин . [22]

Механизм

Большинство исследователей зрения полагают, что фосфены возникают в результате нормальной активности зрительной системы после стимуляции одной из ее частей каким-либо стимулом, отличным от света. Например, Грюссер и др. показали, что давление на глаз приводит к активации ганглиозных клеток сетчатки аналогично активации светом. [23] Древняя, дискредитированная теория заключается в том, что свет генерируется в глазу. [5] Одна из версий этой теории была возрождена, за исключением того, что, по словам ее автора, «фосфеновые огни [предположительно] возникают из-за внутреннего восприятия индуцированного или спонтанного увеличения биофотонного излучения клеток в различных частях зрительной системы (от сетчатки до коры)» [24]

Антропологические исследования

В 1988 году Дэвид Льюис-Уильямс и Т. А. Доусон опубликовали статью о фосфенах и других энтоптических явлениях. Они утверждали, что нефигуративное искусство верхнего палеолита изображает видения фосфенов и неврологических « констант формы », вероятно, усиленных галлюциногенными препаратами . [25]

Исследовать

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Дэвис, ФА; Берген, Д.; Шауф, К.; Макдональд, И.; Дойч, В. (1 ноября 1976 г.). «Движение фосфенов при неврите зрительного нерва: новый клинический признак». Неврология . 26 (11): 1100–1104. doi :10.1212/wnl.26.11.1100. PMID  988518. S2CID  32511771.
  2. ^ Page, N.; Bolger, J.; Sanders, M. (1 января 1982 г.). «Слуховые вызванные фосфены при заболеваниях зрительного нерва». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 45 (1): 7–12. doi :10.1136/jnnp.45.1.7. PMC 491258. PMID  7062073 . 
  3. ^ Николсон, Филип Т. (2002). «Код Сомы, часть III: Видения, мифы и наркотики». Электронный журнал ведических исследований . 8 (3): 70–92. doi :10.11588/ejvs.2002.3.942.
  4. ^ Клювер, Генрих (1966). Мескаль и механизмы галлюцинаций . Издательство Чикагского университета. стр. 70. OCLC  1194424731.
  5. ^ ab Grüsser, Otto-Joachim; Hagner, Michael (февраль 1990 г.). «Об истории деформационных фосфенов и идее внутреннего света, генерируемого в глазу для целей зрения». Documenta Ophthalmologica . 74 (1–2): 57–85. doi :10.1007/bf00165665. PMID  2209368. S2CID  30223977.
  6. ^ Sellman, TK (2018-03-11). "Фосфены: Ваше личное северное сияние". MultipleSclerosis.net . Получено 2020-02-02 .
  7. ^ Ньютон, Айзек. «Лабораторная тетрадь». cudl.lib.cam.ac.uk . Кембриджская цифровая библиотека . Получено 9 октября 2014 г. .
  8. ^ Ньютон, Айзек; Макгуайр, Дж. Э.; Тамни, Мартин (2002). Некоторые философские вопросы: тетрадь Тринити Ньютона . Cambridge University Press. стр. 386. ISBN 978-0-521-53066-8. OCLC  728748184.
  9. ^ «Из библиотеки». British Journal of Ophthalmology . 87 (10): 1308. 1 октября 2003 г. doi : 10.1136/bjo.87.10.1308 .
  10. ^ Савиньи, JBH (1838). «Фосфены или ощущения loumineuses» [Фосфены или беззаботные ощущения]. Archives Générale de Médecine (на французском языке). 3 (2): 495–497.
  11. ^ Серр, Х. Огюст (1853). Essai sur les phosphenes: ou anneaux lumineux de la retine considérés dans leurs rapports avec la физиология и патология зрения [ Испытание на фосфены: или светящиеся кольца сетчатки, рассматриваемые в их отношении к физиологии и патологии зрения ] (на французском языке) ). Массон. ОСЛК  1194111898.[ нужна страница ]
  12. ^ Brindley, GS; Lewin, WS (1 мая 1968 г.). «Ощущения, вызываемые электрической стимуляцией зрительной коры». The Journal of Physiology . 196 (2): 479–493. doi :10.1113/jphysiol.1968.sp008519. PMC 1351724. PMID  4871047 . 
  13. ^ Dobelle, WH; Mladejovsky, MG (1 декабря 1974 г.). «Фосфены, полученные при электрической стимуляции затылочной коры человека, и их применение для разработки протеза для слепых». The Journal of Physiology . 243 (2): 553–576. doi :10.1113/jphysiol.1974.sp010766. PMC 1330721 . PMID  4449074. 
  14. ^ Коуи, Алан; Уолш, Винсент (2001). «Глава 26: Щекотание мозга: изучение зрительного ощущения, восприятия и познания с помощью транскраниальной магнитной стимуляции». В Casanova, Christian; Ptito, Maurice (ред.). Vision: From Neurons to Cognition, Volume 1. Gulf Professional Publishing. стр. 411–25. ISBN 978-0-444-50586-6.
  15. ^ Tehovnik, EJ; Slocum, WM; Carvey, CE; Schiller, PH (январь 2005 г.). «Индукция фосфена и генерация саккадических движений глаз полосатой корой». Журнал нейрофизиологии . 93 (1): 1–19. CiteSeerX 10.1.1.326.9609 . doi :10.1152/jn.00736.2004. PMID  15371496. 
  16. ^ ab Kanai, Ryota; Chaieb, Leila; Antal, Andrea; Walsh, Vincent; Paulus, Walter (декабрь 2008 г.). «Частотно-зависимая электрическая стимуляция зрительной коры». Current Biology . 18 (23): 1839–1843. doi : 10.1016/j.cub.2008.10.027 . PMID  19026538. S2CID  15466470.
  17. ^ Кар, Кохитидж; Крекелберг, Барт (15 октября 2012 г.). «Транскраниальная электрическая стимуляция зрительной коры вызывает фосфены ретинального происхождения». Журнал нейрофизиологии . 108 (8): 2173–2178. doi :10.1152/jn.00505.2012. PMC 3545027. PMID  22855777 . 
  18. ^ Schwiedrzik, Caspar (2009). «Сетчатка или зрительная кора? Место индукции фосфена при транскраниальной стимуляции переменным током». Frontiers in Integrative Neuroscience . 3 : 6. doi : 10.3389/neuro.07.006.2009 . PMC 2691656. PMID  19506706 . 
  19. ^ Schutter, Dennis JLG; Hortensius, Ruud (июль 2010 г.). «Ретинальное происхождение фосфенов при транскраниальной стимуляции переменным током». Клиническая нейрофизиология . 121 (7): 1080–1084. doi :10.1016/j.clinph.2009.10.038. PMID  20188625. S2CID  11763513.
  20. ^ Фуглесанг, Кристер; Наричи, Ливио; Пикоцца, Пьерджорджио; Саннита, Уолтер Г. (апрель 2006 г.). «Фосфены на низкой околоземной орбите: ответы 59 астронавтов». Авиация, космос и экологическая медицина . 77 (4): 449–452. PMID  16676658.
  21. ^ Тендлер, Ирвин И.; Хартфорд, Алан; Джермин, Майкл; ЛаРошель, Итан; Као, Сюй; Борза, Виктор; Александр, Дэниел; Бруза, Петр; Хупес, Джек; Муди, Карен; Марр, Брайан П.; Уильямс, Бенджамин Б.; Пог, Брайан У.; Гладстоун, Дэвид Дж.; Джарвис, Лесли А. (февраль 2020 г.). «Экспериментально наблюдаемая генерация черенковского света в глазу во время лучевой терапии». Международный журнал радиационной онкологии, биологии, физики . 106 (2): 422–429. doi :10.1016/j.ijrobp.2019.10.031. PMC 7161418. PMID  31669563 . 
  22. ^ Тардиф, Жан-Клод; Форд, Ян; Тендера, Михал; Бурасса, Мартиал Г.; Фокс, Ким (1 декабря 2005 г.). «Эффективность ивабрадина, нового селективного ингибитора If, по сравнению с атенололом у пациентов с хронической стабильной стенокардией». European Heart Journal . 26 (23): 2529–2536. doi : 10.1093/eurheartj/ehi586 . PMID  16214830.
  23. ^ Грюссер, О. Дж.; Грюссер-Корнельс, У.; Хагнер, М.; Пржибышевский, А. В. (1989). «Описание Пуркине фосфенов давления и современные нейрофизиологические исследования генерации фосфенов деформацией глазного яблока». Physiologia Bohemoslovaca . 38 (4): 289–309. PMID  2531426.
  24. ^ Bókkon, István (май 2008). «Феномен фосфена: новая концепция». Biosystems . 92 (2): 168–174. CiteSeerX 10.1.1.377.2281 . doi :10.1016/j.biosystems.2008.02.002. PMID  18358594. 
  25. ^ Льюис-Уильямс, Дж. Д.; Доусон, ТА; Бан, Пол Г.; Беднарик, Роберт Г.; Клегг, Джон; Консенс, Марио; Дэвис, Уитни; Деллюк, Бригитта; Деллюк, Жиль; Фолстих, Пол; Халверсон, Джон; Лейтон, Роберт; Мартиндейл, Колин; Мириманов, Вил; Тернер, Кристи Г.; Вастокас, Джоан М.; Винкельман, Майкл; Уайли, Элисон (апрель 1988 г.). «Знаки всех времен: энтоптические явления в искусстве верхнего палеолита [и комментарии и ответы]». Current Anthropology . 29 (2): 201–245. doi :10.1086/203629. JSTOR  2743395. S2CID  147235550.
  26. ^ Льюис, Филип М.; Розенфельд, Джеффри В. (январь 2016 г.). «Электрическая стимуляция мозга и развитие корковых зрительных протезов: историческая перспектива». Brain Research . 1630 : 208–224. doi : 10.1016/j.brainres.2015.08.038 . PMID  26348986.
  27. ^ Цзян, Линьсин; Стокко, Андреа; Лоузи, Дарби М.; Абернети, Джастин А.; Прат, Шантель С.; Рао, Раджеш П. Н. (26 сентября 2018 г.). «BrainNet: многопользовательский интерфейс «мозг-мозг» для прямого взаимодействия между мозгами». arXiv : 1809.08632 . doi :10.1101/425066. S2CID  52815886. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )

Внешние ссылки