🏠︎ | #️⃣ 💾 📃 🔗 | ✏️ 🗑

가보르 패치 과학적 배경

리바이탈비전 기술은 시각 자극을 기반으로 하는 비침습적인 환자 맞춤형 지각 학습 프로그램입니다.
가보르 패치를 사용하는 컴퓨터 시각 훈련 체제를 통해 피질 수준에서 신경 연결을 촉진하여 대비 감도와 시력을 향상시킵니다.

시각적 인식은 눈에서 받은 광학적 입력과 시각 피질에서 해당 입력의 신경 처리에 따라 달라지므로, RevitalVision 기술은 일차 시각 피질의 신경 처리를 향상시켜 시각의 질(대비 감도 및 시력)을 향상시킵니다.

여러 연구에 따르면 자극 조건의 적절한 선택으로 개별 피질 뉴런의 노이즈를 조절할 수 있으며, 자극 매개변수의 제어를 통해 낮은 수준의 대비 감도를 높일 수 있는 것으로 나타났습니다. 시각 신경과학 분야에서 시각 자극의 대표적인 구성 요소는 시각 피질의 수용 필드 모양을 효율적으로 활성화하고 일치시키는 가보르 패치(그림 1)입니다.

폴랏과 동료들은 목표 가보르 이미지에 추가로 측면 가보르가 표시되는 '측면 마스킹' 기술을 통해 낮은 수준에서의 대비 감도를 극적으로 높일 수 있다는 사실을 입증했습니다.
(그림 2).

그림 1:수신 필드 구조와 가보르 패치

그림 2.소프트웨어는 플랭커가 있는 가보르 타겟의 대비 임계값을 분석합니다. 환자는 두 개의 짧은 디스플레이에 연속적으로 노출되고 환자는 어떤 디스플레이에 세 개의 가버가 포함되어 있는지 식별합니다.

이 측면 마스킹 기술은 공간 주파수, 가보르 패치의 공간 배열, 대비 수준, 방향(로컬 및 글로벌), 작업 순서, 맥락, 노출 시간 등 자극(가보르)의 다양한 파라미터를 사용하여 개별 컴퓨터 훈련 요법에 맞게 조정됩니다.(그림 3) 이 기술은 일차 시각 피질에서 신경 활동의 잡음 대 신호 비율을 줄여 신경 효율성을 개선하고 대비 감도 기능(CSF)의 개선을 유도합니다.

공간 주파수

로컬 오리엔테이션

대비

글로벌 오리엔테이션

표적-플랭커 분리

타겟 변위

그림 3.가버 조작

그림 4는 측면 마스킹 기법을 사용하여 시각 과제에 노출된 정상 시력을 가진 피험자의 대비 반응을 보여줍니다. 피험자가 매우 정밀하고 피험자별 자극 요법에 따라 대비 변조를 연습하면 대비 감도가 극적으로 향상됩니다.

그림 4:콘트라스트 변조 연습

이렇게 자극 조건을 정밀하게 제어하여 신경세포의 효율성을 높이는 것은 뇌 가소성의 기초가 되는 신경 수정을 시작하는 데 기본이 됩니다.

뇌 가소성은 신경계가 변화된 조건에 적응하는 능력과 관련이 있으며, 때로는 부상이나 뇌졸중 후에도 새로운 기술을 습득할 때 더 일반적으로 나타납니다. 뇌 가소성은 여러 가지 기본적인 작업에서 입증되었으며, 반복적인 작업 수행 중 성인 피질의 물리적 변형에 대한 증거가 있습니다.

RevitalVision 기술은 신경 효율성을 개선하고 주변 소음을 줄이고 신호에 대한 신경 반응을 증가시켜 CSF의 개선을 유도하는 일련의 환자별 자극을 사용하여 특정 신경 세포 상호 작용을 조사합니다. 개선된 하위 수준 처리(대비 감도 및 측면 상호 작용)는 문자 인식 및 시력과 같은 상위 수준 처리의 개선을 가져옵니다.

인간의 시각 시스템은 고도로 정교한 광학 처리 시스템으로 구성되어 있습니다. 망막의 광학 이미지는 광수용체와 여러 단계의 공간 통합을 포함한 점진적인 수준의 시각 처리 계층을 통과하여 각각 점점 더 복잡해지는 수용 영역을 형성합니다.

대비는 시각 피질에서 신경 활동을 촉발하는 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 신경 상호 작용은 각 공간 주파수에서 대비 감도를 결정합니다. 다양한 공간 주파수에서의 신경 상호작용의 조합은 개별적인 CSF를 도출합니다. 실험에 따르면 반복되는 자극에 대한 개별 뉴런의 반응은 매우 가변적이며(노이즈), 이러한 높은 노이즈 수준은 개별 피질 뉴런이 시각 신호를 안정적으로 감지하고 구별하는 데 근본적인 제한을 부과합니다. 뇌는 여러 뉴런의 반응을 모아 단일 세포의 노이즈 활동을 평균화합니다. 이렇게 하면 신호 대 잡음비(S/N 비)가 생성되어 감지를 결정하고 CSF를 제한합니다. 따라서 신호 대 잡음비를 개선하면 시각적 성능이 크게 향상됩니다.

지각 학습이라는 용어는 특정 시각적 과제를 연습하면 시각적 성능이 향상되는 과정을 설명합니다. 성인의 시각 기능에 대한 뇌 가소성은 다양한 연구를 통해 밝혀졌습니다. 통제된 특정 시각 과제를 반복적으로 연습하면 시각적 성능이 향상되는 것으로 나타났습니다. 이러한 정밀하게 통제된 조건에서 반복적인 연습을 통해 신경 수정이 시작되어 신경 효율성이 향상됩니다. 이러한 신경 수정은 두뇌 가소성의 존재를 나타냅니다.

리바이탈비전 기술은 여러 무작위 대조 연구를 통해 다음과 같은 시력 개선에 임상적으로 효과가 있음이 입증되었습니다. 성인 약시시력 개선에 효과적임이 여러 무작위 대조 연구에서 입증되었습니다. 최근 몇 년 동안 이 기술은 아시아와 유럽, 미국에서 성인 약시, 저근시, 초기 노안, 백내장 및 굴절 수술 후, 원추각막, 안진, 기타 각막 및 망막 질환과 같은 다양한 안질환에서 기능 시력 개선에 효과가 있다는 임상 연구를 통해 사용되어 왔습니다.

효능의 다양성이 발견되었으며, 이는 지각 학습 과정을 통해 달성할 수 있는 개인별 '최종 피질 잠재력'의 반영일 수 있으며, 이는 내재된 신경 가소성 상태에 따라 달라질 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하고 최적의 '노출량'을 찾기 위한 후속 연구가 설계될 수 있습니다. 그러나 개인이 투자하는 노력과 동기는 다를 수 있으며, 결과적으로 최종 결과의 변동성에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

향후 연구에서는 다음 대상에 대한 재활 분야에서 이 새로운 컴퓨터 시각 피질 훈련 프로그램의 역할을 탐구하기 위해 설계될 수 있습니다. 저시력시력의 질적 향상을 위한 시각적 잠재력 향상에 있어 이 새로운 컴퓨터 시각 피질 훈련 프로그램의 잠재적 역할에 대해 연구할 예정입니다.