基于瞳孔收縮的非視覺感光系統(tǒng)的研究.pdf

1、光不僅通過人眼的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生視覺圖像,而且通過生理、心理和生物的途徑影響人的晝夜節(jié)律和健康。本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)為光的非視覺效應(yīng)提供了神經(jīng)學(xué)依據(jù)。此類感光細(xì)胞通過非視覺神經(jīng)通路調(diào)節(jié)生物鐘節(jié)律、參與瞳孑L對光反射,對諸如情緒、睡眠質(zhì)量、警覺甚至健康產(chǎn)生影響。照明既有視覺效應(yīng)又有生物效應(yīng),兩者對光照量、光譜、光分布及光照時刻的要求各不相同,因此迫切需要建立基于健康需求的全新的照明規(guī)范和框架體系。
　　本論文在對國內(nèi)外關(guān)于非視

2、覺感光系統(tǒng)最新研究動態(tài)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,全面系統(tǒng)地介紹了人眼的視覺系統(tǒng)和非視覺系統(tǒng)的神經(jīng)通路,重點分析了第三類非視覺感光細(xì)胞的特征,以及它們對褪黑素抑制和瞳孔對光反射等的作用。在此基礎(chǔ)上,本論文確定了以瞳孔收縮為參數(shù)對非視覺系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。本論文主要研究了基于瞳孔收縮的光譜響應(yīng)特性,晝夜節(jié)律特性和不同視網(wǎng)膜區(qū)域的特性等三個方面。
　　本論文根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件,建立一套基于紅外數(shù)字圖像處理法的瞳孔收縮動態(tài)研究實驗裝置。利用MA

3、TLAB開發(fā)環(huán)境,自行編寫視頻圖像處理軟件獲取每幀圖像中的瞳孔直徑像素點,得到不同光刺激下的瞳孔收縮動態(tài)響應(yīng)曲線。以此為依據(jù),對瞳孔收縮響應(yīng)的動態(tài)過程進(jìn)行深入細(xì)致地分析。共有48人次先后參與了本論文三部分的實驗測試,共得到1062分鐘,約70G大小的視頻文件。
　　通過對實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,本論文定性分析了三類不同性質(zhì)的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞在不同視覺條件下對瞳孔收縮響應(yīng)過程的貢獻(xiàn)和作用。通過回歸分析和合理的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)明視覺條件下的瞳孔

4、收縮光譜響應(yīng)曲線。通過定性與定量分析相結(jié)合的研究方法,明晰三類感光細(xì)胞對于瞳孔收縮的作用。本論文認(rèn)為瞳孔收縮具有實時性和可重復(fù)性,而且三類感光細(xì)胞參與瞳孔收縮不同的響應(yīng)階段,以瞳孔收縮為研究對象,可對非視覺效應(yīng)中三類感光細(xì)胞的相互作用機(jī)制進(jìn)行更深入地研究,通過大量的樣本實驗和翔實的數(shù)據(jù)分析有可能推導(dǎo)出三類不同感光細(xì)胞共同作用下的非視覺效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。
　　本論文對基于瞳孔收縮的晝夜節(jié)律特性和視網(wǎng)膜不同區(qū)域光照下的瞳孔收縮進(jìn)行討論,

5、從不同角度不同內(nèi)容對非視覺感光系統(tǒng)的研究課題進(jìn)行拓展,為更全面地了解基于瞳孔收縮的非視覺感光系統(tǒng)的特性提供參考和信息。
　　本論文除了實驗研究,還將理論研究結(jié)果與照明實踐相結(jié)合,采用現(xiàn)場照明光環(huán)境測量和照明效應(yīng)調(diào)查問卷相結(jié)合的方法,對室內(nèi)照明光環(huán)境與人的感受、健康狀態(tài)的關(guān)系進(jìn)行分析。對基于健康因素考慮的室內(nèi)照明光環(huán)境的設(shè)計提出了建設(shè)性的意見。
　　本課題的研究對于了解本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的功能起到一定的促進(jìn)作用,對基于健