Фиксация моделей в окклюдатор — презентация онлайн
Фиксация моделей в окклюдаторКафедра
«Технологии протезировании в стоматологии»
МГМСУ им. А.И. Евдокимова
Заведующий кафедрой
Мальгинов Н. Н.
д.м.н., профессор
Изготовление восковых базисов с прикусными валиками
необходимы для определения и фиксации центрального
соотношения челюстей.
Проверить:
1. плотное прилегание воска к моделям;
2. соответствовие границам будущих протезов;
Для изготовления зуботехнической работы с учётом
окклюзии необходимо модели загипсовать в
окклюдатор или в артикулятор.
Окклюдатор состоит из:
— верхней и нижней рамы
— бокового винта фиксирующей рамы
— регулировочного винта
Этапы гипсовки моделей в окклюдаторе
1. Примерка гипсовых моделей в окклюдаторе
2. Регулировка высоты между верхней и нижней рамой
окклюдатора регулировочным винтом
Расстояние между рамами окклюдатора и плоскостями
цокольной части моделей оставляем 3-5мм
3. Перед тем как загипсовать в окклюдатор, модели составляют
собой с помощью эластичных резинок
Сопоставление моделей в положении центральной окклюзии и
склеивание их между собой с помощью липкого воска и
спичек
(в настоящее время не используется)
Фиксация моделей с помощью термоклеевого пистолета
(в настоящее время не используется)
11. Необходимые инструменты и материалы
При гипсовке модели необходимо проверить:— винт регулировки высоты прикуса
— затянуть боковой винт фиксирующий верхнюю и нижнюю
рамы
— нижняя рама не имеет боковых движений по отношению к
верхней.
4. Небольшую порцию гипса кладём на коврик
5. Ставим нижнюю раму окклюдатора в гипс
7. Устанавливаем на неё нижнюю модель.
Излишки гипса убираем шпателем.
8. Затем на цоколь верхней модели укладываем небольшую
порцию гипса.
9. Затем верхнюю раму окклюдатора опускаем в гипс на
верхний цоколь модели.
Винт регулировки высоты прикуса установленный на
верхней раме, должен касаться опорной площадки
установленной на нижней раме окклюдатора.
10. Добавить сверху немного гипса и аккуратно обмазать
верхнюю раму окклюдатора
Схватывание гипса происходит через 10 минут
11. В это время необходимо окончательно сформировать
внешний вид загипсованных моделей
Через 20- 30 мин окончательного отверждения гипса можно
Методика загипосвки моделей в артикулятор-окклюдатор.
Модели челюстей составляют в центральной окклюзии и скрепляют их, после чего в трех пунктах устанавливают куски проволоки или спички. После этого на стол наливают небольшую порцию гипса, в который помещают нижнюю раму артикулятора. Ее покрывают гипсом и на гипс устанавливают модель нижней челюсти и пригипсовывают ее к нижней раме. Затем наливают немного гипса на модель верхней челюсти, устанавливают на него верхнюю раму артикулятора, которую покрывают дополнительной порцией гипса. По затвердевании гипса излишки его срезают и удаляют спички, скреплявшие модели.
Методика загипсовки моделей в артикуляторе.
В начале укрепляют в верхней раме модель верхней челюсти, которую устанавливают на окклюзионную площадку так, чтобы указатель средней линии острием касался медиальных углов резцов верхней челюсти, а средняя линия, проведенная по модели, совпадала по средней линией окклюзионной площадки. Такое положение модели в артикуляторе соответствует положению верхней челюсти по отношению к суставным головкам нижней челюсти.
К укрепленной модели верхней челюсти прикрепляют в положении центральной окклюзии модель нижней челюсти. В этом положении модель нижней челюсти прикрепляют к нижней раме артикулятора. При этом резцовая точка модели нижней челюсти располагается в артикуляторе на расстоянии 10 см от каждой суставной головки артикулятора. Загипсовка моделей в артикуляторы важна при изготовлении зубных протезов, т.к. у них учитывается не только статические, но и динамические состояния зубной системы.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И САМОКОРРЕКЦИИ
1. Что такое артикуляция:
1) Смыкание зубных рядов в целом или отдельных групп зубов;
2) Положение НЧ по отношению к ВЧ;
3) Перемещения НЧ;
4) Всевозможные положения и перемещения НЧ относительно ВЧ, осуществляемое при помощи жевательной мускулатуры*.
5) все движения, перемещение и смыкание челюстей
2.Дайте определение термину окклюзия:
1)положение нижней челюсти относительно верхней
2)смыкание верхнего и нижнего зубных рядов в целом,или отдельных групп зубов
на протяжении определенного периода времени*
3)линия смыкания губ
4)плоскость, в которой смыкаются режущие края резцов, клыков, и жевательные поверхности моляров
5) положение суставных головок ВНЧС на верхушке суставного бугорка
3. Что такое модель:
1)Это позитивное отображение рельефа протезного ложа и прилегающих тканей*
2) Это частично негативное отображение рельефа протезного ложа
3) Это позитивное отображение рельефа тканей, прилегающих к протезному ложу
4) Это полное отображение зубов, размещённых рядом с дефектом
5) Это негативное отображение рельефа протезного ложа и прилегающих тканей
4. Какие материалы используются для изготовления модели:
1) Гипс, кварцевый песок, легкоплавкий сплав, амальгама, пластмасса
2) Гипс, супергипс, пластмасса, легкоплавкий сплав*
3) Алюминий, супергипс, пластмасса, мелот-металл
4) Маршалит, гипс, пластмасса, алюминий, амальгама
5) Супергипс, пемза, мелот-металл, цинк, песок, амальгама.
5. Какой должна бать высота цоколя модели:
1,5-2,0мм *
2. 0,5-1,0мм
3. 1,0- 1,5мм
4. 2,0-2,5мм
5. 2,5-3,0мм
6 .Чему равен угол бокового суставного пути (угол Беннета)
1)11градусов
2)17градусов*
3)45градусо
4)100-110градусов
5)более110градусов
7 Чему равен угол сагитального суставного пути
1)15-17
2)17-25
3)30-33*
4)40-50
5)110-115
8 Чему равен угол сагитального резцового пути по Гизи?
1)30-35
2)15-17
3)100-115
4)40-50*
5)более 115
9. Укажите группы признаков центральной окклюзии:
1) Физиологические, анатомические, эстетические;
2)Мышечные, суставные, функциональные;
3)Мышечные, зубные, суставные*;
4)Протетические, анатомические, функциональные;
5)Зубные, физиологические, мышечные
9. Назовите вид окклюзии, определение которой необходимо для изготовления ортопедических конструкций:
1)передняя
2)перекресная
3)боковая правая
4)боковая левая
5)центральная*
10. Основным признаком центральной окклюзии является:
1. Наличие зубов-антагонистов;
2. Наличие не менее трех пар зубов-антагонистов;
4. Наличие антагониста одноименного и позади стоящего зуба для верхней челюсти;
5. Наличие максимального множественного контакта между зубами-антагонистами.*
В случае, если студент оказался не готов к решению одного или нескольких заданий, он должен поповнить свой начальный уровень знаний из соответствующих источников информации. После проверки начального уровня знаний можно приступить к углублённому изучению данной темы.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ УСВОЕНИЯ ИЗУЧАЕМОЙ ТЕМЫ
Окклюдаторы это
Аппараты, воспроизводящие открывание и закрывание, смещение вперед и назад, влево и вправо
Аппараты, воспроизводящие только смыкание и размыкание челюстей*
Аппараты, воспроизводящие смещение вперед и назад
Аппараты, воспроизводящие смещение челюсти вперед
Аппараты, воспроизводящие смещение челюсти вправо
Артикуляторы это
Аппараты, воспроизводящие открывание и закрывание, смещение вперед и назад, влево и вправо*
Аппараты, воспроизводящие только смыкание и размыкание челюстей
Аппараты, воспроизводящие смещение вперед и назад
Аппараты, воспроизводящие смещение челюсти вперед
Аппараты, воспроизводящие смещение челюсти вправо
Центральная окклюзия это
Смыкание зубов на протяжении определенного периода времени
Смыкание зубов с наибольшим количеством контактирующих точек*
Положение нижней челюсти относительно верхней
Тип пространственного соотношения зубных рядов
Положение суставных головок ВНЧС на верхушке суставного бугорка
Зубной признак центральной окклюзии
Зубы разомкнуты на 2-3 мм
Зубы смыкаются с наибольшим количеством контактирующих точек*
Нижняя челюсть выдвинута вперед
Нижняя челюсть смещена вправо
Нижняя челюсть смещена назад
5 Мышечный признак центральной окклюзии
Мышцы, поднимающие и опускающие нижнюю челюсть находятся в равновесии
Мышцы, поднимающие и опускающие нижнюю челюсть равномерно напряжены с двух сторон*
Мышцы, выдвигающие нижнюю челюсть вперед напряжены
Мышцы, выдвигающие нижнюю челюсть вперед находятся в равновесии
Правильных ответов нет
6.Основные виды окклюзии:
1. центральная
2. передняя
3. задняя
4. центральная, передняя, боковая, задняя*
5. боковая(правая и левая)
7. Какой характеристике отвечает угол саггитального суставного пути:
1) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального резцового пути с окклюзионной плоскостью
2) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального суставного пути с окклюзионной плоскостью*
3) Головка нижней челюсти на стороне сократившейся мыщцы движется вниз, вперёд и незначительно назад. При этом она совершает путь под. углом к саггитальной линии суставного пути
4)Это угол, образованный на месте пересечения резцов во время движения нижней челюсти враво или влево
8. Какой характеристике отвечает угол саггитального резцового пути:
1) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального резцового пути с окклюзионной плоскостью*
2) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального суставного пути с окклюзионной плоскостью
3) Головка нижней челюсти на стороне сократившейся мыщцы движется вниз, вперёд и незначительно назад. При этом она совершает путь под. углом к саггитальной линии суставного пути
4)Это угол, образованный на месте пересечения резцов во время движения нижней челюсти враво или влево
9. Какой характеристике отвечает угол трансверзального суставного пути:
1) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального резцового пути с окклюзионной плоскостью
2) Этот угол образован путём пересечения линии, лежащей на продолжении саггитального суставного пути с окклюзионной плоскостью
3) Головка нижней челюсти на стороне сократившейся мыщцы движется вниз, вперёд и незначительно назад. При этом она совершает путь под. углом к саггитальной линии суставного пути*
4)Это угол, образованный на месте пересечения резцов во время движения нижней челюсти враво или влево
10. Какой характеристике отвечает угол трансверзального резцового пути:
1) Этот угол получаемый при пересечении кривых, образуемых боковым перемещением центральных резцов*
2) Этот угол образован путем пересечения линии, лежащей на продолжении сагитального резцового пути с окклюзионной плоскостью
3)Этот угол образован пересечением траектории сагитального суставного пути с окклюзионной плоскостью
4) Головка нижней челюсти на стороне сократившейся мыщцы движется вниз, вперёд и незначительно назад. При этом она совершает путь под. углом к саггитальной линии суставного пути
Занятие №12 Окклюдаторы. Загипсовка моделей в окклюдатор.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ :
Окклюдаторы, их характеристика.
Сопоставление гипсовых моделей по прикусу, склеивание (фиксация).
Загипсовка модели нижней челюсти в окклюдатор.
Загипсовка моделей верхней челюсти в окклюдатор
Изучение характера смыкания челюстей (гипсовых моделей с зубами) в окклюдаторе. Оценка состояния прикуса.
Занятие №13 Итоговое занятие.
Письменная контрольная работа по циклу.
Тестовый контроль.
ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ
№:1
ТИП:Определите соответствие
ВОПРОС:Различают бормашины со скоростью вращения
ОТВЕТЫ:
1)низкой
2)средней
3)высокой
4)очень высокой
5)сверхвысокой
Г) до 10000 об/мин
А)от 25000 до 50000 об/мин
В)от 50000 до 100000 об/мин
Д)от 100000 до 300000 об/мин
Б)свыше 300000 об/мин
№:2
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Деталь стоматологической установки на которой крепятся режущие инструменты
ОТВЕТЫ:
_________________________________
№:3
ТИП:одиночный выбор
ВОПРОС:Температура воздуха в ортопедическом кабинете должна быть:
ОТВЕТЫ:
15 градусов
18 градусов
20 градусов
25 градусов
30 градусов
32 градуса
№:4
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью создания для него оптимальных условий труда —
ОТВЕТЫ:
_______________________
№:5
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Винилполисилоксановые оттискные материалы обладают следующими достоинствами:
ОТВЕТЫ:
1-не дают усадку
2-дешевые
3-гидрофильны
4-обладают хорошей фиксацией на слепочной ложке без адгезива
5-допускают повторное применение
6-позволяют получить высокоточный оттиск
№:6
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Оттискные массы, созданные на основе природных или синтетических смол, наполнителя, пластификаторов, модифицирующих добавок являются______оттискными материалами
ОТВЕТЫ:
_____________________________________
№:7
ТИП:последовательность
ВОПРОС:Установите последовательность этапов получения анатомического оттиска:
ОТВЕТЫ:
1- оформление краев оттиска пассивно
2-подбор стандартной слепочной ложки
3-нанесение адгезива на поверхность слепочной ложки
4- выведение оттиска из полости рта
5- выбор оттискного материала
6- замешивание и нанесение материала на слепочную ложку
7- введение и наложение слепочной ложки с материалом
№:8
ТИП:соответствие 1:1
ВОПРОС:Установите соотношение класса оттискного материала и основного требования
ОТВЕТЫ:
1)альгинатные материалы б)быстрая усадка
2)силиконовые материалы в) отсутствие усадки
3)термопластические материалы а)возможность повторного применения
№:9
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:физические свойства стоматологических материалов
1- цвет
2-рентгеноконтрастность
3- плотность
4- температура плавления и кипения
5- флуоресценция
6- теплопроводность
7- электропроводность
8- растворимость
9- тепловое расширение
10- коррозия
№:10
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Механические свойства стоматологических материалов
1- прочность
2-консистенция
3- твердость
4-рентгеноконтрастность
5- вязкость
6- упругость
7- пластичность
8-растворимость
9- деформации
10- усталость
№:11
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Технологические свойства стоматологических материалов
ОТВЕТЫ:
1- текучесть (литейность)
2-прочность
3- ковкость
4 — свариваемость (спаиваимость)
5 — усадка
6 — обрабатываемость
7- вязкость
8-пластичность
№:12
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Способность материала сопротивляться действию внешних сил не разрушаясь, называется
ОТВЕТЫ:
1) твердостью
2) пластичностью
3) упругостью
4) хрупкостью
5) прочностью
ОТВЕТЫ:
№:1
ТИП:Определите соответствие
ВОПРОС:Различают бормашины со скоростью вращения
ОТВЕТЫ:
1)- Г
2)- А
3)- В
4)- Д
5)- Б
№:2
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Деталь стоматологической установки на которой крепятся режущие инструменты
ОТВЕТЫ:
Наконечник, стоматологический наконечник
№:3
ТИП:одиночный выбор
ВОПРОС:Температура воздуха в ортопедическом кабинете должна быть:
ОТВЕТЫ:
3)20 градусов
№:4
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью создания для него оптимальных условий труда —
ОТВЕТЫ:
+:Эргономика
№:5
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Винилполисилоксановые оттискные материалы обладают следующими достоинствами:
ОТВЕТЫ:
+:1-не дают усадку
-:2-дешевые
+:3-гидрофильны
-:4-обладают хорошей фиксацией на слепочной ложке без адгезива
-:5-допускают повторное применение
+:6-позволяют получить высокоточный оттиск
№:6
ТИП:свободный ввод
ВОПРОС:Оттискные массы, созданные на основе природных или синтетических смол, наполнителя, пластификаторов, модифицирующих добавок являются______оттискными материалами
ОТВЕТЫ:
+:термопластическими
№:7
ТИП:последовательность
ВОПРОС:Установите последовательность этапов получения анатомического оттиска:
ОТВЕТЫ:
1: 2подбор стандартной слепочной ложки
2:5выбор оттискного материала
3:3нанесение адгезива на поверхность слепочной ложки
4:6замешивание и нанесение материала на слепочную ложку
5:7введение и наложение слепочной ложки с материалом
6:1оформление краев оттиска пассивно
7:4 выведение оттиска из полости рта
№:8
ТИП:соответствие 1:1
ВОПРОС:Установите соотношение класса оттискного материала и основного требования
ОТВЕТЫ:
1)альгинатные материалы б)быстрая усадка
2)силиконовые материалы в) отсутствие усадки
3)термопластические материалы а)возможность повторного применения
№:9
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Физические свойства стоматологических материалов
ОТВЕТЫ:
+1- цвет
2-рентгеноконтрастность
+3- плотность
+4- температура плавления и кипения
5- флуоресценция
+6- теплопроводность
+7- электропроводность
8- растворимость
+ 9- тепловое расширение
10- коррозия
№:10
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Механические свойства стоматологических материалов
ОТВЕТЫ:
+1- прочность
2-консистенция
+3- твердость
4-рентгеноконтрастность
+5- вязкость
+6- упругость
+7- пластичность
8-растворимость
+9- деформации
+10- усталость
№:11
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Технологические свойства стоматологических материалов
ОТВЕТЫ:
+1- текучесть (литейность)
2-прочность
+3- ковкость
+4 — свариваемость (спаиваимость)
+5 — усадка
+6 — обрабатываемость
7- вязкость
8-пластичность
№:12
ТИП:множественный выбор
ВОПРОС:Способность материала сопротивляться действию внешних сил не разрушаясь, называется
ОТВЕТЫ:
1) твердостью
2) пластичностью
3) упругостью
4) хрупкостью
+ 5) прочностью
Тест с ответами по теме «Лабораторные этапы изготовления съёмных пластиночных протезов для пациентов с частичной и полной адентией» | 24forcare
Лабораторный этап установки моделей в среднеанатомический артикулятор начинается с погружения нижней рамы артикулятора в порцию гипса.
1. Анатомо-топографические закономерности при постановке искусственных зубов
1) две линии, проведённые от медиального края клыка к внутренней и наружной поверхностям ретромолярного бугорка, образуют треугольник, в пределах которого располагаются жевательные зубы;+
2) линия, проведённая между дистальной поверхностью клыка и серединой верхнего края нижнечелюстного бугорка, соответствует вершине альвеолярного отростка нижней челюсти;+
3) челюстно-подъязычная линия, соответствующая внутренней границе позадимолярного треугольника, находится в одной плоскости с язычной поверхностью первых моляров нижней челюсти;
4) челюстно-подъязычная линия, соответствующая внутренней границе позадимолярного треугольника, находится в одной плоскости с язычной поверхностью последних моляров нижней челюсти.+
2. Виды креплений частичного съёмного пластиночного протеза
1) линейное;+
2) плоскостное;+
3) точечное;+
4) трапециевидное.
3. Во фронтальном отделе зубы располагают кпереди от альвеолярного отростка
1) на 1/2 объёма;
2) на 1/3 объёма;
3) на 2/3 объёма.+
4. Все зубы на нижней челюсти базисом протеза
1) не перекрываются;
2) перекрываются на 1/2;
3) перекрываются на 1/3;
4) перекрываются на 2/3;+
5) перекрываются полностью.
5. Выделяют кламмерные линии
1) вертикальная;
2) диагональная;+
3) сагиттальная;+
4) трансверзальная.+
6. Для подбора искусственных зубов используется
1) дентомер;+
2) дополнительных приборов не требуется;
3) одонтомер;
4) пародонтомер.
7. Индивидуальные ложки изготавливаются в зуботехнической лаборатории для дальнейшего получения врачом
1) анатомического оттиска;
2) рабочего оттиска;
3) функционального оттиска.+
8. Искусственные зубы в частичном съёмном пластиночном протезе могут быть установлены
1) на искусственной десне;+
2) на обточке;
3) на приточке;+
4) не из искусственной десны.
9. К методам фиксации не относят
1) адгезию;
2) физиологическую присасываемость;+
3) функциональную присасываемость;
4) явление капиллярности.
10. Какие зубы не ставят при прогнатическом соотношении беззубых челюстей?
1) вторые моляры на верхней челюсти;
2) вторые моляры на нижней челюсти;
3) первые премоляры на верхней челюсти;
4) первые премоляры на нижней челюсти.+
11. Какое из нижеперечисленных требований недопустимо в отношении к рабочим моделям?
1) отломившиеся при вскрытии модели зубы должны быть приклеены точно по линиям излома;
2) ткани протезного ложа, включая переходную складку и уздечки, должны быть воспроизведены без повреждений, пор и пузырей;
3) толщина модели в самом тонком месте не должна быть менее 0,5 мм.+
12. Критерии правильной загипсовки моделей в окклюдатор
1) верхняя модель подгипсована к верхней раме окклюдатора;+
2) модели располагают под углом 45°;
3) нижняя модель подгипсована к нижней раме окклюдатора;+
4) рамы (дужки) не выступают из-под модели;+
5) штифт высоты упирается в нижнюю раму окклюдатора.
13. Лабораторный этап установки моделей в среднеанатомический артикулятор начинается с
1) загипсовки верхней модели;
2) загипсовки нижней модели;
3) погружения нижней рамы артикулятора в порцию гипса;+
4) фиксации моделей между собой воском.
14. На каждый полный съёмный протез необходимо
1) 10 г порошка пластмассы;
2) 15 г порошка пластмассы;+
3) 20 г порошка пластмассы;
4) 25 г порошка пластмассы.
15. На этапе изгибания кламмера технику необходимы щипцы
1) s-образные;
2) байонетные;
3) крампонные;+
4) прямые.
16. Окклюзионные валики на восковом базисе должны
1) быть однородными и не расслаиваться при подрезании;+
2) выходить за пределы зубной дуги;
3) иметь протяжённость, равную 2/3 величине дефекта;
4) иметь чёткие, незакруглённые грани, отвесные стенки;
5) располагаться по центру альвеолярного отростка.+
17. Окончательная моделировка восковых базисов полных съёмных протезов проводится после
1) постановки искусственных зубов в зуботехнической лаборатории;
2) примерки постановки искусственных зубов;
3) примерки постановки искусственных зубов врачом и, при необходимости, перепостановки искусственных зубов в зуботехнической лаборатории и проверки конструкции в полости рта.+
18. Ортогеническое соотношение беззубых челюстей – это
1) глубокий прикус;
2) дистальный прикус;
3) мезиальный прикус;
4) прямой прикус.+
19. Отросток кламмера выполняет функцию
1) опорно-удерживающую;
2) опорную;
3) удерживающую.+
20. Постановку искусственных зубов начинают с
1) боковых резцов;
2) клыков;
3) первых моляров;
4) центральных резцов.+
21. При каком соотношении беззубых челюстей для сохранения фиссурно-бугорковых контактов в боковых отделах зубы меняют местами?
1) ортогеническом;
2) ортогнатическом;
3) прогеническом;+
4) прогнатическом.
22. При постановке искусственных зубов по А.Я. Катцу какие зубы отстоят от стекла на 0,5 мм?
1) боковые резцы;+
2) вторые премоляры;
3) первые моляры;
4) первые премоляры.
23. При черчении рабочих моделей техник отмечает
1) альвеолярные бугры;+
2) границы будущего протеза;
3) границы костных выступов;
4) середину альвеолярного отростка;+
5) срединные линии модели.+
24. Различают модели
1) вспомогательные;+
2) диагностические;+
3) дополнительные;
4) рабочие;+
5) уточняющие.
25. Со стороны твёрдого нёба граница протеза
1) доходит до линии «А»;
2) не доходит до линии «А»;+
3) перекрывает линию «А» на 3 мм;
4) перекрывает линию «А» на 5 мм.
26. Способы гипсовки моделей с восковой композицией частичного съёмного пластиночного протеза в кюветы
1) комбинированный;+
2) обратный;+
3) перекрёстный;
4) прямой.+
27. Средняя толщина пластмассового базиса
1) 1 мм;
2) 1,5 мм;
3) 2 мм;+
4) 2,5 мм.
28. Ширина воскового базиса с окклюзионными валиками в боковых отделах
1) 10 мм;+
2) 12 мм;
3) 5 мм;
4) 8 мм.
29. Ширина воскового базиса с окклюзионными валиками во фронтальном отделе
1) 10 мм;
2) 5 мм;
3) 6 мм;
4) 8 мм.+
Уважаемые пользователи!
Если хотите поблагодарить автора за его кропотливый труд, полученные знания и уникальный ресурс, то можете отправить ДОНАТ.
Это позволит автору видеть вашу заботу и обратную связь.
Спасибо, что вы с нами!
Окклюдатор для зубов
В ортопедической стоматологии при создании протезов и другой техники для корректировки зубного ряда требуется пройти несколько этапов. Самым важным и ответственным этапом является примерка изготовленного изделия. Для этого нужно не только проверить внешнее совпадение с местом установки, но и проверить качественность.
С этой целью нужно проверить, как поведет себя конструкция при смыкании челюсти. Кроме этого следует проверить и возможность остальных окклюзионных функций изготовленного изделия. Все это возможно только с применением специального стоматологического окклюдатора.
Разновидности
Окклюдаторы в первую очередь подразделяют по размеру на большие, средние и маленькие. Но кроме этого есть классификация по особенностям конструкции. Здесь различают аппараты проволочные, литые, устройства Васильева.
Первый вариант представляет собой шарнирное соединение двух проволочных дуг. При помощи шарниров есть возможность отгибать одну из дуг, чаще всего нижнюю, на 100-110 градусов. Для определения расстояния между альвеолярными отростками применяется специальный винт.
Если не требуется менять заранее установленный прикус, смыкание делают заранее. Если же у пациента сохранены зубы-антагонисты, то проверка таким способом вовсе не нужна, и примерку делают непосредственно пациенту. Второй вид окклюдатора очень похож на первый, но вместо проволочных дуг используются полностью отлитые из металла.
Аппарат Васильева похож на предыдущие модели, но по конструктивным особенностям немного сложнее. Он имеет кольца для крепления гипсовой модели, а крепление пластин из металла, которые заменяют проволоку, происходит посредством штифта.
Штифт находится в нижней части аппарата, а в верхней есть шарнир для него. При таком соединении есть возможность передвигать нижнюю часть вперед при необходимости. Таким образом, аппарат Васильева считается самым универсальным.
Использование прибора
Для того, чтобы правильно понимать, зачем требуется прибор, стоит разобрать инструкцию по его применению. В первую очередь модель зубного ряда закрепляется в приспособление при помощи гипса. Таким образом получается наиболее качественное крепление.
Далее устанавливаются данные на приборе по прикусу и положению челюсти в центральной окклюзии. Проверяется, насколько удобно будут в таком положении совершаться вертикальные движения и смыкание челюсти. Если имеются какие-либо трудности, проводится корректировка положения или самой проверяемой конструкции.
В чем отличие от артикулятора
Окклюдатор лучше артикулятора, но только по одному пункту — более простой процесс работы с устройством. Дело в том, что рассматриваемый инструмент позволяет повторять только вертикальные движения, то есть смыкание челюсти. В свое время, артикулятор дает возможность проверить изготавливаемую конструкцию движениями челюсти во всех нужных направлениях.
Особенно важен этот момент при конструировании протезов пациентам с полной потерей зубов обеих челюстей. Без проверки протезов при горизонтальном движении невозможно понять, будут ли они правильно выполнять функции. Положение нижней челюсти относительно верхней при горизонтальном движении определяет правильность их изготовления.
Большая часть работы при неправильном воссоздании искусственных зубных рядов ложится на лечащего врача. Стачивание и подгонку протезов придется делать во время вторичного приема. Врач после примерки пациенту потратит большое количество времени на все требуемые манипуляции.
При работе с артикулятором проверка будет более точной. Получится как следует оценить все качества сделанного протеза при смыкании и передвижении челюстей, как если бы это делалось в полости рта пациента. По этой причине врачей, которые до сих пор пользуются окклюдаторами становится все меньше.
Все же некоторые стоматологи предпочитают иметь в запасе оба аппарата. Если действия совершаются не сложные, то куда быстрее и проще будет воспользоваться окклюдатором. Артикулятор же остается для более трудных задач, при которых нужны терпение и время.
Модели в окклюдаторзагипсовывать в ? — КиберПедия
Модели в окклюдаторзагипсовывать в ?
a) [ ]все ответы верны
b) [ ]передней окклюзии
c) [ ]центральной окклюзии
d) [ ]задней окклюзии
e) [ ]боковой окклюзии
3. Назовите какой стадией заканчивается набухание пластмассы:
a) [ ]песочной
b) [ ]твердой
c) [ ]тестообразной
d) [ ]резиноподобной
e) [ ]тянущихся нитей
К перекидным кламмерам относится кламмер:?
a) [ ]кольцевой
b) [ ]комбинированный;
c) [ ]Роуча;
d) [ ]Аккера ;
e) [ ]Джексона;
Для отливки какой модели снимают функциональный слепок ?
a) [ ]рабочей
b) [ ]комбинированной
c) [ ]дублирующий
d) [ ]огнеупорный
e) [ ]вспомогательной
6. После загипсовки модели в кювету для изготовления пластмассовой коронки:
a) [ ]прессуется под пресс соляная кислота 49, азотная 29, вода 75
b) [ ]все ответы верны
c) [ ]вываривается воск
d) [ ]сразу пакуеться пластмасса
e) [ ]не вываривается воск
Метод починки пластиночного протеза быстротвердеющей пластмассой
a) [ ]метод спекания
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]метод штамповки по ммси
d) [ ]метод полимеризации при комнатной температуре
e) [ ]метод прессовки и горячаяполимиризация
Какую кислоту можно использовать для отбеливания коронок из нержавеющей стали?
a) [ ]уксусную кислоту
b) [ ]соляную кислоту
c) [ ]смесь серной кислоты, соляной кислоты.
d) [ ]азотную кислоту
e) [ ]серную кислоты
9. На каком штампике производится окончательная штамповка:
a) [ ]на третьем
b) [ ]втором
c) [ ]не производится
d) [ ]первом
e) [ ]на первом и втором
Следующий лабораторный этап после параллелометрии?
a) [ ]дублирование
b) [ ]гипсовка в окклюдатор
c) [ ]замешивание гипса
d) [ ]нанесение рисунка
e) [ ]моделировка каркаса
Назовите мышцы, поднимающие нижнюю челюсть?
a) [ ]височная, собственно- жевательная. Наружная крыловидная
b) [ ]нет правильных ответов
c) [ ]внутренняя крыловидная, жевательная
d) [ ]височная, собственно – жевательная, внутренняя крыловидная
e) [ ]двубрюшная, подбородочно – подъязычная, челюстно – подъязычная
Высота окклюзионных валиков в переднем отделе чсп?
a) [ ]на уровне остальных зубов
b) [ ]1 см
c) [ ]ниже остальных зубовь 3 мм
d) [ ]0,8 мм
e) [ ]чуть выше оставшихся зубов 3 мм
Какой из вспомогательных металлов имеет наименьшую усадку?
a) [ ]алюминий
b) [ ]серебро
c) [ ]сурьма
d) [ ]золото
e) [ ]медь
14. Выбери названия эластичных базисных материалов:
a) [ ]все ответы правильные
b) [ ]протакрил, редонт, норакрил
c) [ ]нет правильных ответов
d) [ ]элладент, ортосил
e) [ ]этакрил, фторакс, синма
Какой из недостатков паяного мостовидного протеза самый существенный?
a) [ ]линия пайки мостовидного протеза ослаблена
b) [ ]Требуется дополнительная процедура соединения частей в мостовидном протезе по сравнению и литым мостовидным протезам
c) [ ]Ослаблена прочность мостовидного протеза
d) [ ]все ответы верны
e) [ ]Потемнение, линия пайки превращается в неэстетическую полосу
16. По каким признакам можно отличить естественные клыки справа от клыков слева:
a) [ ]признак скатов, верхушки корня, фосетка
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]а б правильные ответы
d) [ ]признак углов, верхушки корня,фосетка
e) [ ]признак бугров,верхушкикорня,фосетка
Цоколь рабочей модели для конструирования опирающегося протеза должен быть высотой?
a) [ ]30 мм
b) [ ]50 мм
c) [ ]1 мм
d) [ ]40 мм
e) [ ]15 мм
Назовите методы параллелометрии?
a) [ ]произвольный метод, метод выбора (наклона модели), метод определения среднего наклона продольных осей опорных зубов
b) [ ]метод правого бокового наклона, левого бокового наклона
c) [ ]метод правого наклона
d) [ ]метод вертикального стояния
e) [ ]метод левого наклона
Разница между высотой физиологического покоя и высотой прикуса
a) [ ]1-2мм
b) [ ]больше 5 мм
c) [ ]3-4мм
d) [ ]5 мм
e) [ ]2-3 мм
На какие группы делятся все виды прикуса?
a) [ ]на простые и сложные
b) [ ]на нормальные и патологические
c) [ ]на физиологические патологические, аномалийные
d) [ ]на нормальные и ненормальные
e) [ ]на эстетические и неэстетические
21. Назовите технологический процесс, который применяется для снятия наклепа, для восстановления кристаллической структуры сплавов:
a) [ ]ковка
b) [ ]литье
c) [ ]закалка
d) [ ]моделировка
e) [ ]отжиг
Назови цель шлифовки протеза ?
a) [ ]Повышение коррозийной стойкости
b) [ ]усилие прочности
c) [ ]сглаживания поверхности царапин
d) [ ]повышение электропроводности
e) [ ]закругление краев протеза
Кламмер Бонвиля состоит из?
a) [ ]одна окклюзионная накладка и одно плечо
b) [ ]одна окклюзионная накладка и два Т-образных плеча
c) [ ]две окклюзионных накладки и четыре плеча
d) [ ]нет правильного ответа
e) [ ]одна окклюзионная накладка и два плеча
24. Преимущество техники нанесения воска с помощью электрошпателя:
a) [ ]при нанесении воска с помощью электрошпателя моделировачные воски не перегреваются, за счет чего предотвращается сильная усадка. Даже самые мелкие детали жевательной поверхности можно отмоделировать очень точно
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]моделировачные наконечники уже предварительно разогреты, т.е их не придется сначала нагревать над пламенем. Это экономит до 20 % времени на моделировку
d) [ ]все ответы верны
e) [ ]техник может целиком сконцентрироваться на моделировке и не отвлекаться на бунзеновскую горелку
25. Как называется модель, на которой непосредственно изготавливают зубной протез:
a) [ ]разборной
b) [ ]рабочей
c) [ ]основной
d) [ ]вспомогательной
e) [ ]дополнительной
С)припасовка коронки
д) сдача коронки
е))коррекция(подгонка) коронки
a) [ ]е,д,а,б,с
b) [ ]б,а,с,д,е
c) [ ]а,б,с,д,е
d) [ ]а,д,е,б,с
e) [ ]с,а,е,д,б
32. Следующий лабораторный этап после примерки каркаса в полости рта?
a) [ ]постановка зубов
b) [ ]полимеризация
c) [ ]параллелометрия
d) [ ]гипсовка в окклюдатор
e) [ ]выварка воска
Признак прямого прикуса
a) [ ]зубы в боковой окклюзии
b) [ ]верхние и нижние резцы не смыкаются
c) [ ]нижние резцы перекрывают верхние на 1/3
d) [ ]верхние и нижние резцы смыкаются встык
e) [ ]верхние резцы перекрывают нижние на 1/3
52. Укажите правильную последовательность починки базиса пластиночного протеза (при точном составлении отломков)?
a) [ ]нанесение пластмассы на область линии перелома с предварительной обработкой краев пластмассы
b) [ ]приготовление пластмассового теста
c) [ ]полировка. Шлифовка
d) [ ]отливка модели
e) [ ]Склеивание отломков дихлорэтановым клеем
1.а,с,д,б,е
2. д ,е ,б ,а,с
3. с,а, б, е, д
4. д,а, б, е ,с
5. с,а, б,д, е
Модель-это
a) [ ]то, в чем непосредственно изготовляют протез
b) [ ]только отображение рельефа тканей
c) [ ]только отображение поверхностно
d) [ ]позитивное отображение рельефа тканей ложа и прилегающих к нему участков
e) [ ]негативное отображение рельефа тканей ложа и прилегающих к нему участков
Сетка каркаса:?
a) [ ]отстоит от слизистой оболочки на 0,7мм;
b) [ ]отстоит от слизистой оболочки альвеолярного отростка на 0,5мм;
c) [ ]отстоит от слизистой оболочки на 1,5-2 мм;
d) [ ]отстоит от слизистой оболочки альвеолярного отростка на 0,3мм;
e) [ ]полотно прилегает к слизистой альвеолярного отростка;
93. По каким требованиям должны соответствовать гипс и супергипс по отношению друг к другу при отливки разъемной модели:
a) [ ]по коэффициенту термического расширения и времени и схватывания
b) [ ]по времени схватывания
c) [ ]нет правильных ответов
d) [ ]все ответы правильные
e) [ ]по коэффициенту термического расширения
94. Технологические требования к штампованной коронке?
a) [ ]коронка должна находиться на гипсовом штампике, целостность, ковкость, эстетичность,
устойчивость
b) [ ]края без зазубрин и складок, коронка должна находиться на гипсовом штампике, целостность, соответствие анатомической форме
c) [ ]только целостность
d) [ ]только соответствие анатомической форме
e) [ ]только эстетичность, устойчивость
Что такое торус?
a) [ ]видимые костные утолщения в области нижних первых моляров с вестибулярной стороны
b) [ ]костные выступы в области внутренней косой линии
c) [ ]видимые костные утолщения в виде валика в области шва твердого неба
d) [ ]костные выступы на альвеолярном отростке нижней челюсти
e) [ ]костные выступы на альвеолярном отростке верхней челюсти
Назовите основной материал?
a) [ ]кварц
b) [ ]золотой сплав с гипсом
c) [ ]упен
d) [ ]КХС
e) [ ]стомальгин
Пятый кламмер Нея имеет:?
a) [ ]две окклюзионные накладки
b) [ ]не имеет ни одной окклюзионной накладки;
c) [ ]одну окклюзионную накладку;
d) [ ]три окклюзионные накладки
e) [ ]не имеет ни одной окклюзионной накладки;
Требования предъявляемые к опорным зубам при изготовлении бюгельного протеза?
a) [ ]запломбированные корневые каналы
b) [ ]здоровый зуб
c) [ ]здоровый корень
d) [ ]высокая коронковая часть
e) [ ]хорошо выраженный экватор
Слепок-это?
a) [ ]только отображение рельефа тканей
b) [ ]только отображение поверхностно
c) [ ]то, в чем непосредственно изготовляют протез
d) [ ]позитивное отображение рельефа тканей ложа естественные зубы и прилегающих к нему участков
e) [ ]негативное отображение рельефа тканей ложа естественных зубов и прилегающих к нему участков
156. Сколько воска может расходовать зубной техник при изготовлении одной металлической коронки:
a) [ ]0,7
b) [ ]все ответы верны
c) [ ]1,5
d) [ ]0,8
e) [ ]2,0
Что такое аттачмены?
a) [ ]устройства для укрепления фарфоровых зубов в базисе протеза
b) [ ]опорно — удерживающие кламмеры
c) [ ]удерживающие кламмеры
d) [ ]дентоальвеолярныекламмеры
e) [ ]механические устройства для скрепления частей зубного протеза
Бюгельный протез опирается
a) [ ]на десну препарированых зубов
b) [ ]на зубы и небо
c) [ ]на зубы
d) [ ]нет правильного ответа
e) [ ]на десну
Что такое экзостозы ?
a) [ ]видимые костные утолщения в области нижних премоляров
b) [ ]видимые костные утолщения в области нижних первых моляров с вестибулярной стороны
c) [ ]костные выступы в области внутренней косой линии
d) [ ]костные выступы на альвеолярном отростке верхней челюсти
e) [ ]видимые костные утолщения в виде валика в области шва твердого неба
Что такое боковая окклюзия?
a) [ ]нижняя челюсть не смещена, зубные ряды максимально разомкнуты, жевательные мышцы находятся с сокращенном состоянии
b) [ ]нижняя челюсть смещена вправо или влево, головка нижней челюсти на стороне смещения остается у основания суставного бугорка, слегка вращаясь, а на другой стороне располагается у вершины суставного бугорка, средняя линия лица не совпадает с линией, проходящей между центральными резцами
c) [ ]нижняя челюсть смещена назад, средняя линия лица совпадает с линией, проходящей между центральными резцами
d) [ ]зубы сомкнуты при максимальном количестве контактирующих точек, средняя линия лица совпадает с линией, проходящей между центральными резцами, головка нижней челюсти располагается на скате суставного бугорка, у его основания
e) [ ]нижняя челюсть выдвинута вперед, средняя линия лица совпадает со средней линией, проходящей между центральными резцами , суставные головки нижней челюсти, смещены вперед и расположены у вершин суставных бугорков
188. Требования к слепку, полученного с зубного ряда для изготовления штампованных коронок:
a) [ ]все ответы верны
b) [ ]четкое и полное отображение размера, анатомической формы и контура шейки всех зубов
c) [ ]четкое отображение контура шейки зубов
d) [ ]четкое отображение переходной складки
e) [ ]составные части слепочной массы быть тщательно подготовленными
Жевательного давления?
a) [ ]дуга
b) [ ]пластмассовые зубы
c) [ ]кламмеры
d) [ ]седло
e) [ ]базис
Бюгельный протез-это
a) [ ]нет правильного ответа
b) [ ]Протез металическийкаркас которого выполнен виде рамы
c) [ ]Несъемный цельнолитой протез
d) [ ]Съемный протез, опирающийся на зубы за счет кламеров и передающий жевательное давление на опорные зубы
e) [ ]Съемный протез ,часть базиса в котором заменена бюгелем
215. Как влияет на прочность гипса применение катализаторов:
a) [ ]все ответы верны
b) [ ]остается неизменной
c) [ ]повышается
d) [ ]нет правильного ответа
e) [ ]понижается
216. Какие протезы нельзя обрабатывать методом электрохимической полировки:
a) [ ]нет правильных ответов
b) [ ]КХС
c) [ ]можно обрабатывать любые протезы
d) [ ]паяные протезы
e) [ ]из нержавеющей стали
217. Нанесение пластмассы на область линии перелома с предварительной обработкой
краев пластмассы
а. получение рабочих моделей по функциональным слепкам
б. гипсовка моделей в окклюдатор.
в. получение моделей по анатомическим слепкам изготовление индивидуальной ложки.
г. постановка искусственных зубов \.
д. изготовление воскового базиса и валиков
a) [ ]Д.Г.В.Б.А.
b) [ ]Б,А,Д.В,Г
c) [ ]В.А.Д.Б.Г
d) [ ]А.Б.В.Г.Д.
e) [ ]Б.В.А.Д.Г.
218. При постановке верхних зубов по Васильеву 2 премоляр щечным бугром:
a) [ ]отстоит от поверхности стекла на 1,5мм
b) [ ]отстоит от поверхности стекла на 1мм
c) [ ]отстоит от поверхности стекла на 2мм
d) [ ]отстоит от поверхности стекла на 0,5мм
e) [ ]касается поверхности стекла
Больному изготовлен бюгельный протез методом отливки без модели. Однако в процессе сдачи выявлены недостатки ортопедической конструкции. Какие возможны недостатки при изготовлениикаркаса бюгельного протеза методом отливки без модели?
a) [ ]пониженная прочность
b) [ ]невозможность качественной обработки металла
c) [ ]не соответствие рельефу протезного ложа
d) [ ]усадка металла
e) [ ]поры при литье
Что такое прикус?
a) [ ]характер смыкания зубов в положении боковой правой окклюзии
b) [ ]характер смыкания зубных рядов при сдвиге нижней челюсти назад
c) [ ]характер смыкания зубных рядов в положении боковой левой окклюзии
d) [ ]характер смыкания зубов в положении центральной окклюзии
e) [ ]характер смыкания зубов в положении передней окклюзии
Что такое плечо кламмера?
a) [ ]часть кламмера, с помощью которой он укрепляется в базисе протеза
b) [ ]часть кламмера, плотно прилегающая к поверхности опорного зуба и повторяющая его конфигурацию
c) [ ]часть кламмера, плотно прилегающая к десне опорного зуба
d) [ ]часть кламмера, прелагающая к жевательной поверхности опорного зуба
e) [ ]часть кламмера, располагающаяся на контактной поверхности зуба
Что такое плечо кламмера?
a) [ ]часть кламмера, прилегающая к жевательной поверхности
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]часть кламмера, прилегающая к десне
d) [ ]часть кламмера, прилегающая к шейке зуба
e) [ ]часть кламмера, с помощью которой он крепится в базисе
268. Выбери базисные пластмассы горячего отвердения:
a) [ ]протакрил, редонт, норакрил
b) [ ]нет правильных ответов
c) [ ]все ответы правильные
d) [ ]бакрил
e) [ ]эладент, ортосил
Что такое экзостозы?
a) [ ]с внутренней стороны на нижней челюсти в области премоляров
b) [ ]слепые ямки
c) [ ]слизистая
d) [ ]альвеолярный гребень
e) [ ]на верхней челюсти ,на небе костный выступ
Что такое адгезия?
a) [ ]межмолекулярное воздействие
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]прилипаемость поверхностей двух разнородных тел
d) [ ]отталкивание поверхностей разных тел
e) [ ]прилипаемость
342. Длина каркаса седла бюгельного протеза:
a) [ ]1/3 длины базиса
b) [ ]1/2 длины базиса
c) [ ]все ответы верны
d) [ ]1/4 длины базиса
e) [ ]бугров верхной челюсти
343. Перед окончательной штамповкой металлический штампик:
a) [ ]смазываем вазелином
b) [ ]оборачиваем платиновой фольгой
c) [ ]оборачиваем только окклюзионную поверхность
d) [ ]не оборачиваем ничем
e) [ ]оборачиваем весь штампик лейкопластырем, кроме окклюзионной поверхности
344. Тело кламмера отстоит от зуба на расстоянии (в мм):
a) [ ]0,5
b) [ ]3
c) [ ]1
d) [ ]4
e) [ ]2
Приварка зуба на протез ?
a) [ ]полировка протеза
b) [ ]заново изготовления протеза
c) [ ]отлить модель
d) [ ]подбор искусственного зуба на место отсутствующего приварка
e) [ ]починка
Что такое торус ?
a) [ ]слепые ямки
b) [ ]альвеолярный гребень
c) [ ]на нижней челюсти костный выступ
d) [ ]слизистая
e) [ ]разрастание костной ткани на небном шве
Что такое стабилизация?
a) [ ]межмолекулярное воздействие
b) [ ]нет правильного ответа
c) [ ]прилепаемость протезаприлепаемость протеза
d) [ ]устойчивость протеза во время откусывания и жевания
e) [ ]отталкивание поверхностей разных тел
Шаблоны
1. Природный гипс — это:
b)двуводный сульфат Са
Кламмер Бонвиля состоит из?
c)две окклюзионных накладки и четыре плеча
24. Преимущество техники нанесения воска с помощью электрошпателя:
c)моделировачные наконечники уже предварительно разогреты, т.е их не придется сначала нагревать над пламенем. Это экономит до 20 % времени на моделировку
25. Как называется модель, на которой непосредственно изготавливают зубной протез:
b)рабочей
С)припасовка коронки
д) сдача коронки
е))коррекция(подгонка) коронки
b)б,а,с,д,е
32. Следующий лабораторный этап после примерки каркаса в полости рта?
a)постановка зубов
Признак прямого прикуса
d)верхние и нижние резцы смыкаются встык
52. Укажите правильную последовательность починки базиса пластиночного протеза (при точном составлении отломков)?
e)Склеивание отломков дихлорэтановым клеем
Модель-это
d)позитивное отображение рельефа тканей ложа и прилегающих к нему участков
Сетка каркаса:?
c)отстоит от слизистой оболочки на 1,5-2 мм;
93. По каким требованиям должны соответствовать гипс и супергипс по отношению друг к другу приотливки разъемной модели:
e)по коэффициенту термического расширения
94. Технологические требования к штампованной коронке?
b)края без зазубрин и складок, коронка должна находиться на гипсовомштампике, целостность, соответствие анатомической форме
Что такое торус?
c)видимые костные утолщения в виде валика в области шва твердого неба
Пятый кламмер Нея имеет:?
a)две окклюзионные накладки
Требования предъявляемые к опорным зубам при изготовлении бюгельного протеза?
e)хорошо выраженный экватор
Слепок-это?
e)негативное отображение рельефа тканей ложа естественных зубов и прилегающих к нему участков
156. Сколько воска может расходовать зубной техник при изготовлении одной металлической коронки:
d)0,8
Что такое аттачмены?
e)механические устройства для скрепления частей зубного протеза
Бюгельный протез опирается
b)на зубы и небо
Что такое экзостозы ?
a)видимые костные утолщения в области нижних премоляров
Что такое боковая окклюзия?
b)нижняя челюсть смещена вправо или влево, головка нижней челюсти на стороне смещения остается у основания суставного бугорка, слегка вращаясь, а на другой стороне располагается у вершины суставного бугорка, средняя линия лица не совпадает с линией, проходящей между центральными резцами
188. Требования к слепку, полученного с зубного ряда для изготовления штампованных коронок:
b)четкое и полное отображение размера, анатомической формы и контура шейки всех зубов
Жевательного давления?
c)кламмеры
Бюгельный протез-это
d)Съемный протез, опирающийся на зубы за счет кламеров и передающий жевательное давление на опорные зубы
215. Как влияет на прочность гипса применение катализаторов:
c)повышается
216. Какие протезы нельзя отрабатывать методом электрохимической полировки:
a)нет правильных ответов
217. Нанесение пластмассы на область линии перелома с предварительной обработкой краев пластмассы
а. получение рабочих моделей по функциональным слепкам
б. гипсовка моделей в окклюдатор.
в. получение моделей по анатомическим слепкам изготовление индивидуальной ложки.
г. постановка искусственных зубов \.
д. изготовление воскового базиса и валиков
c)В.А.Д.Б.Г
218. При постановке верхних зубов по Васильеву 2 премоляр щечным бугром:
e)касается поверхности стекла
Больному изготовлен бюгельный протез методом отливки без модели. Однако в процессе сдачи выявлены недостатки ортопедической конструкции. Какие возможны недостатки при изготовлениикаркаса бюгельного протеза методом отливки без модели?
c)не соответствие рельефу протезного ложа
Что такое прикус?
d)характер смыкания зубов в положении центральной окклюзии
Что такое плечо кламмера?
b)часть кламмера, плотно прилегающая к поверхности опорного зуба и повторяющая его конфигурацию
Что такое плечо кламмера?
d)часть кламмера, прилегающая к шейке зуба
268. Выбери базисные пластмассы горячего отвердения:
d)бакрил
Что такое экзостозы?
a)с внутренней стороны на нижней челюсти в области премоляров
Что такое адгезия?
c)прилипаемость поверхностей двух разнородных тел
342. Длина каркаса седла бюгельного протеза:
c)все ответы верны
343. Перед окончательной штамповкой металлический штампик:
e)оборачиваем весь штампик лейкопластырем, кроме окклюзионной поверхности
344. Тело кламмера отстоит от зуба на расстоянии (в мм):
a)0,5
Приварка зуба на протез ?
d)подбор искусственного зуба на место отсутствующего приварка
Что такое торус ?
e)разрастание костной ткани на небном шве
Что такое стабилизация?
d)устойчивость протеза во время откусывания и жевания
Модели в окклюдаторзагипсовывать в ?
a) [ ]все ответы верны
b) [ ]передней окклюзии
c) [ ]центральной окклюзии
d) [ ]задней окклюзии
e) [ ]боковой окклюзии
3. Назовите какой стадией заканчивается набухание пластмассы:
a) [ ]песочной
b) [ ]твердой
c) [ ]тестообразной
d) [ ]резиноподобной
e) [ ]тянущихся нитей
После постановки зубов восковую модель протеза проверяют во рту пациента.
Чтобы проконтролировать точность выполнения всех предыдущих процедур: Проверка складывается из:
1. Осмотра моделей челюсти — тщательно осматривают, их бракуют, если есть трещины, смазанность контуров протезного ложа, дефекты на поверхности, соответствие протезному ложу и его границам.
Необходимо соблюдать правила:
— При завышении высоты, исправление ошибки двумя путями: — При занижении МАВ если верхний зубной ряд поставлен правильно. Полоску размягченного воска накладывают на нижний зубной ряд и больного просят сомкнуть зубы до установления нужной высоты. Когда воск затвердеет, протез вынимают, верхнюю модель отделяют от артикулятора, ставят ее в новое положение и вновь загипсовывают. Советуем прочитать: |
окклюдеров в Spark AR Studio
окклюдеров делают эффекты AR более реалистичными, скрывая то, что было бы скрыто в реальной жизни. Они особенно полезны, когда вы размещаете 3D-объекты на чьем-то лице.
Окклюдеры изготавливаются из объекта и материала.
Пример
На изображении слева нет окклюдера. Рукав очков виден, когда он должен быть скрыт головой. Справа мы добавили окклюдер, закрывающий лицо. Рукава очков больше не видна:
Выбор объекта окклюдера
Любой трехмерный объект может использоваться в качестве окклюдера.
Закрытие лица
Если вы закрываете лицо, используйте сетку лица. Это закроет лицо и отреагирует на его движения.
Окклюзия головы
Чтобы перекрыть объем всей головы, используйте объект окклюдера головы, включенный в ресурсы ссылки лица Spark AR Studio.
Добавление и редактирование материала
После создания материала в Инспекторе измените:
- Тип шейдера с на Flat .
- Непрозрачность от до 0% .
Материал будет прозрачным, но объекты будут скрывать за собой.
В свойствах материала вы можете установить флажок для Двусторонний . Например, задняя часть сетки лица также закрывается, если пользователь поворачивает голову в сторону.
Окклюдеры и слои
Объекты, которые действуют как окклюдеры, всегда должны быть назначены на отдельный слой от других объектов. Убедитесь, что слой с включенным окклюдером настроен на рендеринг перед слоем с закрываемыми объектами.
Подробнее о добавлении и настройке слоев для изменения порядка рендеринга.
vlSDK: Окклюдер для отслеживания модели
В этой статье объясняются преимущества использования некоторых 3D-моделей в качестве окклюдера помимо обычных ссылок для отслеживания 3D-модели: такие окклюдеры позволяют указать VisionLib, какие части следует игнорировать при создании линейной модели для отслеживания.
Причины использования окклюзионных моделей
Напоминаем: отслеживание модели позволяет вам использовать цифровые 3D-модели тех же физических объектов в качестве ссылок отслеживания для их локализации и отслеживания.VisionLib берет эти «ссылки на 3D-модели» и генерирует их линейное представление, которое затем используется для фактического процесса отслеживания.
Как показывает опыт, результаты отслеживания являются лучшими, когда 3D-модель максимально точно соответствует своему физическому аналогу. Однако в некоторых случаях возможны естественные отклонения.
Хорошим примером могут служить шины и диски автомобиля: поскольку диски в действительности движутся, трудно или почти невозможно оценить их вращение и заранее интегрировать его в 3D-модель.Во время отслеживания это может вызвать проблемы с идеальной посадкой, потому что эти диски в конечном итоге произвольно отклоняются, в то время как общая форма автомобиля остается. Хотя минимальные отклонения обычно не являются препятствием, в зависимости, например, под углом обзора, другие могут заставить позу покачиваться, переворачиваться или ломаться.
На рисунке выше показаны различные стратегии преодоления этих несоответствий. Одна из возможностей — снять с модели только диски. Однако в качестве недостатка также будут обнаружены несколько структур, которые в противном случае остались бы скрытыми, создавая бесполезные и, возможно, вводящие в заблуждение контрольные линии кромок.А в случае полного снятия колес информативные внешние контуры, которые способствовали бы более стабильному отслеживанию, также будут отсутствовать после генерации линейной модели.
Вместо того, чтобы вообще удалять какие-либо части 3D-модели, мы можем добавить заменяющую геометрию: в нашем случае диск вместо колесных дисков. Впоследствии сгенерированная линейная модель больше не будет содержать никаких линий обода, и линии, лежащие за удаленной геометрией, внезапно не появятся. Однако все «желаемые» линии, такие как контур шины, сохранятся.
Следовательно, при определении такой геометрии, как окклюдер , нежелательная геометрия становится «невидимой» в процессе создания линейной модели.
Вы можете использовать файл конфигурации и установить там опорные модели как окклюдер . Или, в случае Unity3D, с динамическим отслеживанием моделей вы можете добавить компонент VLModelTrackableBehaviour к 3D-моделям в иерархии и установить свойство occluder: true (см. ›Использование моделей из иерархии Unity для отслеживания (экспериментально)).
Пометка моделей как окклюдера
Давайте посмотрим, как определить модели как окклюдеры в файле конфигурации. В основном есть два способа:
- загрузить второй файл через
occlusionModelURI, когда вы используетеmodelURIдля одной 3D-модели в качестве ссылки для отслеживания, или - через флаг
occluder: true, когда вы используетемоделидля объявления списка ссылок отслеживания.
Использование
occlusionModelURI В первом случае конфигурационный файл будет выглядеть так:
{
«трекер»: {
«параметры»: {
«modelURI»: «project_dir: car-shell.obj «,
» occlusionModelURI «:» project_dir: rim-replace.obj «,
» useColor «: true,
» metric «:» m «,
» keyFrameDistance «: 5,
…
«showLineModel»: true
}
}
}
Использование окклюдера
: true с моделями Во втором случае наш файл конфигурации будет выглядеть так, как показано ниже.Обратите внимание, так как все модели включены , VisionLib будет рассматривать их как одну ссылку для отслеживания с возможностью динамического отключения частей во время выполнения:
{
«трекер»: {
«параметры»: {
«модели»: [
{«имя»: «Piece000», «uri»: «project_dir: /car-exterior.obj», » enabled «:» true «},
{» name «:» Piece001 «,» uri «:» project_dir: /car-interior-.obj «,» enabled «:» true «},
{» name » : «Piece002», «uri»: «project_dir: / tyres.obj «,» enabled «:» true «},
{» name «:» Piece003 «,» uri «:» project_dir: /rim-replacement.obj «,» enabled «:» true «,» occluder «: «true»}
],
…
}
}
}
Окклюзия для отслеживания и геометрия окклюзии для целей визуализации
Обратите внимание, что не следует путать темы этой статьи с масками окклюдера для целей рендеринга, поскольку здесь мы рассматриваем окклюзию на уровне отслеживания на основе зрения.
Однако в дополненной реальности окклюзия является предметом не только для отслеживания, но и для целей рендеринга и визуализации. Потому что всякий раз, когда ваша цель слежения частично перекрывается в реальности, вы хотели бы аналогичным образом замаскировать свои аргументы, чтобы создать изображение с дополненной реальностью, которое «имеет смысл» для глаз зрителя. В основном это делается с учетом соответствующих признаков глубины и визуальной согласованности.
Скажем, у нас были некоторые компоненты внутри большей оболочки машины, которые мы хотели, чтобы они отображались «выделенными» и «выделенными» в AR: чтобы создать достоверное представление AR, нам нужно было бы взять оболочку и визуализировать ее действовать как маска окклюзии для этих внутренних компонентов.Или, скажем, мы хотели создать рентгеновское изображение AR, чтобы заглянуть внутрь двери автомобиля, как на картинке выше. Используя дополнительную вспомогательную геометрию и детали оболочки (здесь зеркала заднего вида) вокруг двери в качестве масок окклюзии, мы получаем такую визуальную достоверность.
Индивидуальный дизайн мягкого окклюдера для ушка левого предсердия
Mozaffarian, D. et al. Статистика сердечных заболеваний и инсульта — обновление 2015 г .: отчет Американской кардиологической ассоциации. Тираж 131 , e29 – e322 (2015).
Артикул PubMed Google Scholar
Вольф П. А., Эбботт Р. Д. и Каннел В. Б. Фибрилляция предсердий как независимый фактор риска инсульта: Фрамингемское исследование. Инсульт 22 , 983–988 (1991).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Блэкшир, Дж. Л. и Оделл, Дж. А. Облитерация отростка для уменьшения инсульта у кардиохирургических пациентов с фибрилляцией предсердий. Ann. Грудной. Surg. 61 , 755–759 (1996).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Di Biase, L. et al. Коррелирует ли морфология ушка левого предсердия с риском инсульта у пациентов с фибрилляцией предсердий? J. Am. Coll. Кардиол. 60 , 531–538 (2012).
Артикул PubMed Google Scholar
Аль-Саади, Н. М., Обель, О. А. и Камм, А. Дж. Придаток левого предсердия: структура, функция и роль в тромбоэмболии. Сердце 82 , 547–554 (1999).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Stoddard, M. F., Dawkins, P. R., Prince, C. R. и Ammash, N. M. Тромб ушка левого предсердия не редкость у пациентов с острой фибрилляцией предсердий и недавним эмболическим событием: чреспищеводное эхокардиографическое исследование. J. Am. Coll. Кардиол. 25 , 452–459 (1995).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Ю., Ц.-М. и другие. Механическое антитромботическое вмешательство путем окклюзии ЛАА при фибрилляции предсердий. Nat. Rev. Cardiol. 10 , 707–722 (2013).
Артикул PubMed Google Scholar
Kong, B., Liu, Y., Хуанг, Х., Цзян, Х. и Хуанг, С. Закрытие ушка левого предсердия для профилактики тромбоэмболии у пациентов с фибрилляцией предсердий: достижения и перспективы. J. Thorac. Дис. 7 , 199–203 (2015).
PubMed PubMed Central Google Scholar
Кандериан, А.С., Гиллинов, А.М., Петтерссон, Г.Б., Блэкстоун, Э. и Кляйн, А.Л. Успех хирургического закрытия ушка левого предсердия. Дж.Являюсь. Coll. Кардиол. 52 , 924–929 (2008).
Артикул PubMed Google Scholar
Katz, E. S. et al. Хирургическая перевязка ушка левого предсердия часто бывает неполной: чреспищеводное эхокардиографическое исследование. J. Am. Coll. Кардиол. 36 , 468–471 (2000).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Ailawadi, G. et al. Исключение ушка левого предсердия с помощью нового устройства: первые результаты многоцентрового исследования. J. Thorac. Кардиоваск. Surg. 142 , 1002–1009 (2011).
Артикул PubMed Google Scholar
Снайдер, Дж., Энгель, А. М., Уайт, К. С., Будянски, Н. и Смит, Дж. М. Устройство для окклюзии ушка левого предсердия: оценка успешности хирургического имплантата и коррозионных характеристик in vivo. Surg. Sci. 3 , 28–33 (2012).
Артикул Google Scholar
Wunderlich, N.C., Beigel, R., Swaans, M.J., Ho, S.Y. & Siegel, R.J. Чрескожные вмешательства по удалению ушка левого предсердия. J. Am. Coll. Кардиол. Кардиоваск. Imaging 8 , 472–488 (2015).
Артикул Google Scholar
Toumanides, S., Sideris, E. B., Agricola, T. и Moulopoulos, S. Транскатетерная окклюзия ушка левого предсердия с использованием хирургических адгезивов у пациентов с фибрилляцией предсердий высокого риска. J. Am. Coll. Кардиол. 58 , 2236–2240 (2011).
Артикул PubMed Google Scholar
Мосс, Дж. Д. Исключение ушка левого предсердия для профилактики инсульта при фибрилляции предсердий: обзор минимально инвазивных подходов. Curr. Кардиол. Отчет 16 , 448 (2014).
Артикул PubMed Google Scholar
Aryana, A. et al. Связь между неполной хирургической перевязкой ушка левого предсердия и инсультом и системной эмболизацией. Ритм сердца 12 , 1431–1437 (2015).
Артикул PubMed Google Scholar
Бадхвар, В.и другие. Руководство по клинической практике хирургического лечения фибрилляции предсердий Общества торакальных хирургов, 2017 г. Ann. Грудной. Surg. 103 , 329–341 (2017).
Артикул PubMed Google Scholar
Су, П., Маккарти, К. П. и Хо, С. Ю. Окклюзия ушка левого предсердия: анатомические соображения. Сердце 94 , 1166–1170 (2008).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Ли, Дж. М. и др. Влияние увеличения размера отверстия и снижения скорости кровотока в придатке левого предсердия на инсульт при неклапанной фибрилляции предсердий. Am. J. Cardiol. 113 , 963–969 (2014).
Артикул PubMed Google Scholar
Viles-Gonzalez, J. F. et al. Клиническое влияние неполного закрытия ушка левого предсердия с помощью устройства Watchman у пациентов с фибрилляцией предсердий: субисследование PROTECT AF (чрескожное закрытие придатка левого предсердия по сравнению с терапией варфарином для предотвращения инсульта у пациентов с фибрилляцией предсердий). J. Am. Coll. Кардиол. 59 , 923–929 (2012).
Артикул PubMed Google Scholar
Луис, С. А. и др. Немедикаментозная терапия фибрилляции предсердий: лечение ушка левого предсердия. Cardiol. Res. Практик. 2012 , 304626 (2012).
Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar
O’Brien, J. et al. Трехмерная оценка геометрии устья ушка левого предсердия и возможных последствий для закрытия устройства. Внутр. J. Cardiovasc. Imaging 30 , 819–823 (2014).
Артикул PubMed Google Scholar
Рид, А.М., Поттер, Дж. И Шайчер, М. Биостойкий полиуретановый эластомер растворного качества: ChronoFlex AR. J. Biomater. Прил. 8 , 210–236 (1994).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Bélanger, M.C. et al. Выбор полиуретановой мембраны для изготовления желудочков для полностью имплантируемого искусственного сердца: исследования совместимости с кровью и биосовместимости. Artif. Органы 24 , 879–888 (2000).
Артикул PubMed Google Scholar
Браунвальд, Э., Brockenbrough, E.C., Frahm, C.J. & Ross, J. Давление в левом предсердии и левом желудочке у субъектов без сердечно-сосудистых заболеваний. Тираж 24 , 267–269 (1961).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Вукичевич, М., Мосадех, Б., Мин, Дж. К. и Литтл, С. Х. Кардиологическая 3D-печать и ее будущие направления. J. Am. Coll. Кардиол. Кадиоваск. Imaging 10 , 171–184 (2017).
Артикул Google Scholar
Lao, L. et al. Избирательная минерализация просветов жесткого гидрогеля для имитации артериального налета. Adv. Англ. Матер. 19 , 1600591 (2016).
Артикул Google Scholar
Giannopoulos, A. A. et al. Применение 3D-печати при сердечно-сосудистых заболеваниях. Nat. Rev. Cardiol. 13 , 701–718 (2016).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Giannopoulos, A. A. et al. Заплата дефекта межжелудочковой перегородки, напечатанная на 3D-принтере: учебник для практического курса по 3D-печати для Радиологического общества Северной Америки (RSNA) 2015 года. 3D-печать. Med. 1 , 1–20 (2015).
Артикул Google Scholar
Anwar, S. et al. 3D-печать при сложных врожденных пороках сердца: любой возраст, патология и методы визуализации. J. Am. Coll. Кардиол. Кардиоваск. Imaging 10 , 953–956 (2017).
Артикул Google Scholar
Mahmood, F. et al. Трехмерная печать митрального клапана с помощью эхокардиографии J. Am. Coll. Кардиол. Кардиоваск. Imaging 8 , 226–231 (2015).
Артикул Google Scholar
Колесский Д. Б., Хоман К.А., Скайлар-Скотт, М. А. и Льюис, Дж. А. Трехмерная биопечать толстых васкуляризированных тканей. Proc. Natl Acad. Sci. США 113 , 3179–3184 (2016).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Мосадех, Б., Сюн, Г., Данхэм, С. и Мин, Дж. К. Текущий прогресс в области 3D-печати для инженерии сердечно-сосудистой ткани. Biomed. Матер. 10 , 034002 (2015).
Артикул PubMed Google Scholar
Cheung, D. Y., Duan, B. & Butcher, J. T. Текущий прогресс в тканевой инженерии сердечных клапанов: многомасштабные проблемы, многомасштабные решения. Мнение эксперта. Биол. Ther. 15 , 1155–1172 (2015).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Мерфи, С.В., Атала А. 3D биопечать тканей и органов. Nat. Biotechnol. 32 , 773–785 (2014).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Дерби, Б. Печать и прототипирование тканей и каркасов. Наука 338 , 921–926 (2012).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Sündermann, S.H. et al. Имплантация персонализированных биосовместимых колец для митральной аннулопластики: технико-экономическое обоснование на модели животных. Взаимодействовать. Кардиоваск. Грудной. Surg. 16 , 417–422 (2013).
Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar
Активный вывод и глазодвигательный контроль при шизофрении
Образец цитирования: Adams RA, Perrinet LU, Friston K (2012) Smooth Pursuit and Visual Occlusion: Active Inference and Oculomotor Control in Schizophrenia.PLoS ONE 7 (10): e47502. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502
Редактор: Сян Ян Чжан, Медицинский колледж Бейлора, Соединенные Штаты Америки
Поступила: 11.05.2012; Одобрена: 17 сентября 2012 г .; Опубликовано: 26 октября 2012 г.
Авторские права: © 2012 Adams et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Финансирование: Эта работа финансировалась грантом программы Wellcome Trust (http://www.wellcome.ac.uk/) KJF (088130 / Z / 09 / Z). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.
Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.
Введение
Эта статья посвящена принципам оптимальности, лежащим в основе окуломоторного контроля, и тому, как можно учесть отдельные неудачи в оптимальном управлении как с вычислительной, так и с нейробиологической точки зрения.В частности, мы рассматриваем плавное преследование визуальных целей с периодическим движением и влияние визуальной окклюзии на плавное преследование движений глаз. Это обеспечивает хорошую (хорошо понятую и эмпирически изученную) парадигму для моделирования движений глаз с использованием схем, которые могут быть мотивированы базовыми принципами (байесовской оптимальности). Кроме того, обращаясь к нейробиологически правдоподобным реализациям оптимальных схем Байеса, таким как активный вывод, можно смоделировать влияние нейромодуляторных дефицитов на оптимальное глазодвигательное поведение и понять эти недостатки в терминах вычислений.Далее мы описываем и демонстрируем модель плавного преследования при визуальной окклюзии и пытаемся воспроизвести некоторые общие недостатки, наблюдаемые при шизофрении. Эта статья служит для ознакомления с моделью и ее феноменологией. В последующих статьях мы будем использовать эту модель в качестве основы наблюдения или динамической причинно-следственной модели для оптимизации ее параметров с использованием эмпирически записанных движений глаз. Это должно позволить нам проверить допущения модели с помощью психофизических и фармакологических вмешательств, которые в случае успеха могут обеспечить неинвазивные измерения синаптической функции, опосредующей плавные движения глаз преследования.
Модель плавного преследования, представленная ниже, основана на понятии активного вывода. Активный вывод является следствием принципа минимизации свободной энергии и говорит о том, что мы производим выборку сенсорных входных сигналов, чтобы минимизировать ошибки прогнозирования. Ясно, что ошибки предсказания зависят от предсказаний и выводов о скрытых состояниях мира, вызывающих сенсорные данные. Важнейшим аспектом этого вывода является надлежащее взвешивание сенсорных свидетельств и предшествующих убеждений — в контексте неопределенности в отношении скрытых состояний.С практической точки зрения это основывается на взвешивании ошибок прогнозирования в соответствии с их точностью. В нейробиологически правдоподобных реализациях активного вывода считается, что точность кодируется постсинаптическим или нейромодуляторным усилением нейрональных популяций, кодирующих ошибки предсказания [1]. Это важно, потому что многие психопатологии связаны с модулирующими нейротрансмиттерными системами и предполагаемой недостаточностью постсинаптического контроля над усилением. Мы будем использовать эту ссылку для моделирования сбоев активного вывода (во время плавных движений глаз преследования), которые типичны для шизофрении, патофизиология которой, как считается, связана с нарушениями функции дофаминергических и NMDA-рецепторов [2].
Целью данной работы было создание модели байесовского оптимального глазодвигательного контроля, которая могла бы объяснить кардинальные особенности плавного преследования у нормальных субъектов и три характерных дефицита, наблюдаемых при шизофрении:
- Когда нормальные субъекты отслеживают предсказуемую цель, убедительные психофизические исследования и моделирование показывают, что они ожидают повторного появления цели из-за окклюдера. При исчезновении цели скорость глаз уменьшается до нуля, если только субъект не ожидает, что цель появится снова, и в этом случае — после начального замедления — скорость глаз снова увеличивается [3].Это считается доказательством того, что субъекты имеют внутреннее представление о движении цели, которое используется для обеспечения глазодвигательного контроля сверху вниз в отсутствие визуального ввода.
- Шизофреники демонстрируют уменьшение прироста при преследовании — примерно с 85 до примерно 75% — особенно, когда цель закрыта: у нормальных субъектов при скоростях около 20 град / с соотношение средней скорости глаза и скорости цели падает примерно до 60: 70% при окклюзии, а при шизофрении снижается до 45–55% [4].Другими словами, шизофреники производят более медленные (более неопределенные) движения преследования, когда цель закрыта.
- Парадоксально, но шизофреники демонстрируют лучшие результаты, чем обычно, в течение короткого периода после того, как цель неожиданно меняет направление: в течение примерно 30 мс — они изменяют скорость своих глаз, чтобы соответствовать целевой скорости более точно, чем нормальные субъекты [5].
- Шизофреники не могут распознать или использовать закономерности в последовательном повторении целевых траекторий во время плавного преследования: нормальное выполнение при первом предъявлении целевой траектории несовершенно, но — после повторных представлений — нормальные субъекты приходят к тому, чтобы соответствовать ей оптимально, тогда как шизофреники — нет [ 6].
Вкратце, мы смогли объяснить упреждающие плавные движения глаз преследования, используя иерархическую модель движения цели, которая обеспечивала нисходящие (экстра-ретинальные) предсказания о скрытых движениях во время визуальной окклюзии. Уменьшая точность этих нисходящих (эмпирических априорных) убеждений, мы смогли смоделировать три вышеуказанные аномалии; а именно, замедление плавного преследования во время визуальной окклюзии, парадоксальное повышение точности отслеживания неожиданного движения и неспособность распознать закономерности в движении цели.Короче говоря, с помощью единственного изменения в оптимальной схеме мы смогли объяснить три установленных признака шизофрении — нейробиологически правдоподобным образом.
Эта статья состоит из пяти разделов. В первом мы представляем краткий обзор эмпирических и теоретических исследований плавного преследования и визуальной окклюзии; с особым вниманием к результатам исследований шизофрении. Во втором разделе рассматривается активный вывод из основных принципов и показано, как его можно реализовать в мозге с точки зрения прогнозирующего кодирования.Это особенно важно здесь, потому что формулировка прогнозирующего кодирования подчеркивает важность точности взвешенных ошибок прогнозирования и роль постсинаптического усиления или нейромодуляции в оптимизации перцептивного вывода в корковых иерархиях. В третьем разделе описывается наша генеративная или прямая модель, которая обеспечивает плавные движения глаз преследования. Поведение этой генеративной модели при периодическом движении проиллюстрировано с помощью моделирования, которое выделяет упреждающие движения в периоды визуальной окклюзии.В четвертом разделе повторяется моделирование нормального (оптимального по Байесу) преследования, когда точность иерархических ошибок прогнозирования снижается. В заключительном разделе мы рассмотрим, как субъекты накапливают доказательства периодичности траекторий цели, которые они могут использовать для нюансов плавного преследования, когда траектории повторяются. В заключение мы обсудим последствия этих результатов моделирования и то, как модель можно использовать более прагматично, чтобы проверить некоторые из ее предположений и количественно оценить ее параметры с использованием эмпирических данных.
Плавное преследование движений глаз и шизофрения
В этом разделе представлен краткий обзор литературы по плавному преследованию движений глаз (SPEM), с особым акцентом на явлениях, обнаруживаемых зрительной окклюзией и движениями глаз при шизофрении. Мы будем использовать некоторые из этих ключевых результатов — по крайней мере, эвристически — для обоснования формы модели, используемой в следующих разделах. Мы также обращаемся к исследованиям, рассмотренным здесь, чтобы обосновать потенциальную важность шизофрении как модели повреждения-дефицита ложных выводов, вызванных нейромодуляторными сбоями в кодировании точности или неопределенности.
Наша цель в этой и будущей работе — построить нейробиологически правдоподобную вычислительную модель процесса вывода, который является ненормальным как для шизофрении, так и для людей с высоким генетическим риском. Если повреждение модели — способом, который согласуется с известной патологией при шизофрении — может воспроизвести аномалии перцептивного вывода, то мы могли бы: (i) количественно оценить параметры модели, используя эмпирические данные (как из поведенческих, так и из нейровизуализационных исследований), и (ii) интерпретировать другие аномалии при шизофрении как аналогичные «нарушения вывода» в других системах мозга.
Процесс вывода, который мы выбрали для моделирования, является SPEM. Такой выбор обусловлен несколькими причинами. Во-первых, аномальная СПЭМ является хорошим кандидатом в эндофенотип шизофрении с величиной эффекта около единицы [7]. Во-вторых, в отличие от саккадических движений глаз, происходящих из ствола мозга, SPEM — это процесс, управляемый корой [8], выход которого не изменяется ниже по потоку от лобных полей глаза [9]; поэтому его можно исследовать с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ). В-третьих, его поведенческое выражение можно точно и количественно зафиксировать с помощью айтрекера.
В попытках количественной оценки отклонений SPEM при шизофрении использовались как общие, так и специфические измерения. Глобальные измерения — например, качественные измерения или измерения среднего расстояния от глаза до цели — дают наивысшие размеры эффекта, но не могут точно определить лежащий в основе дефицит [10]. Более конкретные измерения включают усиление , : усиление определяется как отношение скорости глаза к целевой скорости во время начальной фазы разомкнутого контура , в которой эффекты движения глаза на фиксацию цели еще не достигли коры головного мозга, либо замкнутый контур ведение преследования.Другие измерения включают количество догоняющих саккад, которые повторно фиксируют цель, или навязчивых саккад, которые дефиксируют цель. Хотя большинство измерений SPEM являются ненормальными при шизофрении, снижение поддерживающего прироста является специфической мерой с наибольшим размером эффекта и самыми узкими доверительными интервалами (среднее значение d −0,87 +/- 0,13, в [10]). Это привело нескольких авторов к выводу, что фундаментальной проблемой при шизофрении является отставание глаза от мишени с компенсаторным увеличением догоняющих саккад [11], [12].Этот вывод подтверждается данными родственников шизофреников, которые также демонстрируют снижение поддерживающей активности (в среднем d −0,42), хотя и без сопутствующего увеличения числа догоняющих саккад [13]. Обратите внимание, что нарушение преследования — это не , а только фундаментальная проблема при шизофрении: другие проблемы включают снижение ингибирования ответа, обнаруживаемое при упреждающем и антисаккадном выполнении.
Почему глаз отстает от цели при шизофрении? В попытках ответить на этот вопрос были протестированы компоненты существующих моделей предсказуемой СПЭМ, например, предложенной Барнсом [14].Другие модели включают новаторские модели непредсказуемого преследования [15], [16] и более поздние модели нейронных сетей, реализующие теорию оптимального управления [17]. Модель Барнса включает модули для: определения скорости изображения сетчатки глаза, управления усилением — что преобразует представление движения цели в глазодвигательные команды; эталонная копия окуломоторной команды — продолжить преследование при кратковременной окклюзии цели; и краткосрочная память скорости, которая может запоминать и сохранять траектории в течение более длительных периодов времени, что позволяет лучше прогнозировать движение цели.Было показано, что все эти функции нарушены при шизофрении; а именно, обнаружение скорости [18], впоследствии связанное с проблемами использования efference copy [19], поддержанием представления движения цели или его использованием при генерации глазодвигательных команд [20], а также изучением или ожиданием траекторий [6].
Исследователи пытались объяснить эти очевидно несопоставимые проблемы с точки зрения лежащей в основе функциональной аномалии. Одна из таких функций, которая долгое время считалась отклоняющейся от нормы при шизофрении, — это функция предсказания: в частности, предсказание сенсорной информации.В одном из наиболее обоснованных объяснений психотического симптома Фрит [21] предположил, что переживания пассивности (иллюзии контроля) могут быть результатом неспособности прямой модели точно предсказать сенсорные последствия двигательной команды. Он утверждал, что если ощущение свободы воли к движению зависит от точного предсказания его последствий, а не от простой подачи моторной команды, то это чувство может быть потеряно, если предсказание не увенчается успехом. Было продемонстрировано, что шизофреники не могут предсказать сенсорные последствия своих действий во многих парадигмах; е.например, согласование сил [22], атрибуция движения сетчатки [23], зрительно-моторная [24] и виртуальная реальность [25] — и в последних трех экспериментах дефицит предсказания коррелировал с силой их пассивного опыта.
Дефицит предсказания — или, более формально, ослабленное влияние предшествующих ожиданий на восприятие и обучение [26] — также было предложено в основе многих других явлений при шизофрении. Примеры включают: снижение восприимчивости к иллюзиям, таким как иллюзия размера-веса [27] и иллюзия полой маски [28], повышенная восприимчивость к иллюзии резиновой руки [29], снижение восприимчивости к эффектам кондиционирования, таким как латентное торможение [30] и Камин-блокировка [31] и многочисленные электрофизиологические явления [32].
Если шизофренический дефицит предсказаний лежит в основе отставания глаз от их целей, то можно ожидать увидеть более сильные отклонения SPEM в задачах с большим прогностическим компонентом. Действительно, плавное преследование псевдослучайного стимула при шизофрении ничем не отличается от такового при контроле: дефицит становится очевидным только тогда, когда движение цели синусоидально, то есть предсказуемо [33]. Исследователи также рассмотрели эту гипотезу, используя парадигмы, в которых SPEM зависит не от движения цели, а от сигналов вне сетчатки; я.е., предсказания движения цели. Такие парадигмы включают использование окклюдеров или техники, называемой стабилизацией фовеа, в которой — неизвестно субъекту — обратная связь айтрекера используется для удержания цели в фове в течение короткого периода времени, что гарантирует, что движение глаз управляется исключительно ожиданием, а не ретинальное скольжение изображения.
У нормальных субъектов, которых просят продолжать преследование во время исчезновения цели, окклюзия вызывает падение скорости глаза примерно через 200 мс, пока она не стабилизируется (примерно на 450 мс) примерно на половине начальной скорости.Это «остаточное прогнозирующее преследование» может сохраняться не менее 4 секунд [34]. Если повторное появление цели предсказуемо (например, с использованием постоянного размера окклюдера), скорость глаза увеличивается — через несколько сотен миллисекунд — обратно к целевой скорости, хотя, что интересно, это упреждающее ускорение не привязано по времени к повторному появлению цели [3].
Несколько показателей были использованы для характеристики прогностического элемента SPEM [4]. «Средний прогнозируемый выигрыш» — это средний выигрыш во время окклюзии (окклюдером в середине рампы).Исключение начального периода замедления дает «остаточный прогнозируемый выигрыш». Еще более точную меру предсказания, основанного на памяти, можно получить, поместив окклюдер в точку, в которой цель меняет направление, так что изменение направления глаза должно быть обусловлено исключительно прошлым опытом: в этом контексте « пиковое предсказуемое преимущество ‘вычисляется из максимальной скорости глаза / ожидаемой целевой скорости во время окклюзии.
Есть свидетельства того, что эти прогностические меры более чувствительны к шизофренической дисфункции SPEM, чем популярный «поддерживающий (замкнутый) выигрыш».Такер и его коллеги [4] показали, что средний прогнозируемый выигрыш был ниже у шизофреников даже при низкой скорости 9 град / сек, когда их поддерживающая выгода является нормальной. Аналогичным образом, в своем исследовании родственников первой степени родства шизофреников и субъектов сообщества как с шизотипическими личностями, так и без них, они не выявили групповых различий в приросте содержания, но шизотипические родственники имели значительно более низкий остаточный прогнозируемый выигрыш [35]. Интересно, что пиковая прогностическая эффективность родственников также была значительно хуже, независимо от того, были они шизотипами или нет.Сходные результаты были получены на большой выборке субъектов сообщества, в которой всех шизотипических индивидуумов (дезорганизованный подтип) имели значительно более низкий остаточный прогнозируемый выигрыш [36], тогда как только дезорганизованные шизотипические субъекты с высокими показателями (> 2SD) имели пониженный поддерживающий выигрыш [ 37].
Два других открытия предполагают, что прогностическое преследование измеряет нечто совершенно отличное от поддерживающей выгоды, и что этот отдельный прогностический компонент может быть более специфическим эндофенотипом шизофрении: как у нормальных, так и у шизотипических индивидуумов остаточный дефицит преследования не зависит от поддерживающей выгоды; действительно, у нормальных субъектов они были слабо антикоррелированы на высокой скорости [36], [38].Прогнозирующая выгода преследования также имеет гораздо более высокую наследуемость (по измерениям у шизофреников и их братьев и сестер), чем поддерживающая выгода — 0,9 против 0,27 соответственно, что указывает на гораздо более специфический генетический компонент [39].
Последнее исследование демонстрирует, почему не следует предполагать, что метааналитическое открытие [10] о том, что поддерживающая выгода имеет больший эффект, чем прогностические меры при шизофрении (0,87 с 95% доверительным интервалом 0,74–0,99 против 0,35 и 0,37 с доверительной вероятностью 95%). интервалы до 1, но оба включают ноль) означает, что он ближе к основному нейробиологическому дефициту.На самом деле, верно и обратное: увеличение поддерживающей терапии, вероятно, будет зависеть от других факторов, связанных с заболеванием, и авторы отмечают, что ее больший размер эффекта вполне может быть связан с несоответствием в количестве исследований, изучающих поддерживающую терапию (42) по сравнению с прогнозирующей. (5) усиление — и тот факт, что первое основано на большей доле записи движения глаз, чем второе. Действительно, Хонг и его коллеги показали, что уточнение прогнозной меры преследования может существенно увеличить размер ее эффекта (у родственников шизофреника): с 0.От 23 (остаточный прогнозируемый выигрыш) до 0,49 (максимальный прогнозируемый выигрыш) до 0,87 (с использованием фовеальной стабилизации) [20].
Важно отметить еще два возможных последствия дефицита прогнозирования при шизофрении: первое — это открытие, что снижение производительности начального сегмента плавного преследования с разомкнутым контуром происходит не из-за плохой немедленной обработки информации о скорости, а из-за нарушения изучение траекторий движения на испытаниях; следовательно, контроль и шизофреники одинаково плохо справляются с первым представлением траектории, но контроль впоследствии изучает эту траекторию; я.е. они могут лучше предсказывать траектории на основе прошлого опыта [6]. Второй — пример редкого сценария, в котором шизофреники работают лучше, чем контрольные: при неожиданном изменении целевой траектории первые демонстрируют более высокий выигрыш от обслуживания, чем контрольные, в период 120–150 мс после изменения траектории [5] . Как отмечают авторы, это открытие подтверждает идею о том, что шизофреники и их родственники [40] компенсируют свои проблемы в прогнозировании движения цели, увеличивая свою зависимость от непосредственной сенсорной информации.Это согласуется с выводом о том, что у шизофреников снижена лобная (прогнозирующая) и повышенная затылочно-височная (сенсорная) активация на фМРТ во время СПЭМ по сравнению с контрольной группой [41]. Эти результаты относятся к результатам Восса и его коллег [42], которые измерили прогнозирующую и ретроспективную привязку действий и их эффектов во времени — у шизофреников и контрольной группы, — демонстрируя, что у шизофреников не было прогностического компонента, но увеличился ретроспективный (реактивный) компонент относительно к элементам управления.
Концепция мозга как сети прогнозирующего кодирования [43] или механизма вывода, выполняющего перцепционный вывод и обучение с использованием эмпирического метода Байеса [44], позволяет сформулировать прогнозируемую патологию при шизофрении в рамках байесовских моделей психоза [45] — [47] ]. В таких моделях относительный вклад нисходящих априорных ожиданий и восходящих сенсорных свидетельств (или ошибок предсказания) в восприятие определяется их относительной точностью. Снижение точности на более высоких уровнях иерархии прогнозирующего кодирования ослабляет вклад нисходящих предсказаний, называемых эмпирическими априорными значениями, в восприятие.В схемах кодирования с предсказанием это ослабляет ошибки предсказания на высоких уровнях иерархии, что приводит к сбою оптимального предсказания и большим ошибкам предсказания на сенсорном уровне. Интересно, что аномальные реакции на ошибки прогнозирования были продемонстрированы в среднем мозге как в задачах, связанных с вознаграждением [48], так и в ассоциативных учебных задачах [49] при шизофрении, и они обеспечивают убедительное объяснение аномальной значимости [50]. Эта неудача в оптимальном прогнозе также объясняет уменьшение негативности несоответствия и потенциалов P300 (неспособность предсказать закономерности и последующие нарушения) и повышенный слуховой потенциал P50 (неспособность предсказать слуховой сигнал) при шизофрении [32].Таким образом, точность в уравновешивании уверенности в нисходящих предшествующих убеждениях по отношению к сенсорным свидетельствам имеет решающее значение для оптимального вывода. Функционально и бред, и галлюцинации можно рассматривать как примеры ложных выводов [51]. При прогнозирующем кодировании этот ложный вывод выражается в терминах ненормальной модуляции ответов на ошибки прогнозирования, что дает убедительное объяснение некоторых нейрофизиологических аномалий, наблюдаемых при шизофрении. В следующем разделе мы более подробно рассмотрим прогнозирующее кодирование и ключевую роль точности в активном выводе.
Обобщенная фильтрация, свободная энергия и активный вывод
В этом разделе излагается основная теория, используемая при моделировании. Он вводит активный вывод в терминах обобщенного прогнозирующего кодирования или байесовской фильтрации. Мы начнем с очень общей формулировки этих схем, используя концепцию вариационной свободной энергии. Вкратце, активный вывод можно рассматривать как оснащение стандартных схем байесовской фильтрации классическими рефлекторными дугами, которые позволяют действию выполнять предсказания о скрытых состояниях мира.Мы опишем формализм активного вывода в терминах дифференциальных уравнений, описывающих динамику мира и внутренние состояния зрительно-глазодвигательной системы. Нейробиологическая реализация этих дифференциальных уравнений затем интерпретируется с точки зрения прогнозирующего кодирования, которое включает ошибки прогнозирования движения скрытых состояний, таких как местоположение визуальной цели. Эта схема используется в последующих разделах для моделирования плавных движений глаз преследования при визуальной окклюзии и различных уровнях неопределенности (точности) иерархических предсказаний.
Схема, используемая для моделирования плавных движений глаз в этой статье, была использована для моделирования нескольких других процессов и парадигм в нейробиологии (см. Таблицу 1). Эта активная схема вывода основана всего на трех предположениях:
- Мозг минимизирует свободную энергию сенсорных входов, определенных генеративной моделью.
- Генеративная модель, используемая мозгом, является иерархической, нелинейной и динамической.
- Частота активации нейронов кодирует ожидаемое состояние мира в рамках этой модели.
Первое предположение — это принцип свободной энергии, который приводит к активным выводам в воплощенном контексте действия. Свободная энергия здесь является показателем доказательства байесовской модели, которую легко вычислить (см. Текст S1). В байесовских терминах минимизация свободной энергии означает, что мозг максимизирует доказательства своей модели сенсорных входов [52] — [58]. Это гипотеза байесовского мозга [59], [60]. Если мы также позволим действиям максимизировать свидетельства модели, мы получим активных умозаключений [61].В этой настройке желаемые перемещения указываются в терминах предшествующих представлений о переходах между состояниями или движении скрытых состояний в генеративной модели. Затем действие реализует предыдущие убеждения (политики) путем выборки сенсорных входных данных, чтобы предоставить доказательства этих убеждений.
Второе предположение выше мотивировано тем, что мир одновременно динамичен и нелинейен, и что иерархическая структура неизбежно возникает из разделения временных шкал [62], [63]. Последнее предположение — это предположение Лапласа, которое с точки зрения нейронных кодов приводит к коду Лапласа , который, возможно, является самым простым и гибким из всех нейронных кодов [64].См. В тексте S2 обоснование предположения Лапласа об основных принципах.
При этих предположениях действие и восприятие можно рассматривать как решения связанных дифференциальных уравнений, описывающих динамику реального мира и поведение агента. Эти уравнения могут быть выражены в терминах действия и внутренних состояний, которые кодируют условные ожидания в отношении скрытых состояний мира [61]: (1) См. Рисунок 1, где схематически показаны неявные условные зависимости, подразумеваемые уравнением (1).Для ясности состояния реального мира выделены жирным шрифтом, а внутренние состояния агента выделены курсивом (глоссарий используемых здесь математических символов см. В Таблице 2). Обозначение ∼ обозначает переменные в обобщенных координатах движения, где, используя обозначение Лагранжа для временных производных: [65]. Пары уравнений связаны, потому что сенсорные состояния зависят от действия через скрытые состояния и причины, в то время как действие зависит от сенсорных состояний через внутренние состояния. Первая пара связанных стохастических дифференциальных уравнений описывает динамику скрытых состояний и причин в мире и то, как они порождают сенсорные состояния.Эти уравнения являются стохастическими, поскольку сенсорные состояния и движение скрытых состояний подвержены случайным колебаниям. Вторая пара дифференциальных уравнений соответствует действию и восприятию соответственно — они составляют градиентный спуск на вариационной свободной энергии.
Рисунок 1. Обмен с окружением.
На этой схеме показаны зависимости между различными величинами, моделирующими обмены агента со средой. Он показывает состояния среды и системы в виде вероятностного графа зависимостей, где соединения обозначают направленные зависимости.Величины описаны в узлах этого графа — с образцами форм их зависимости от других переменных (см. Основной текст). Скрытые (внешние) и внутренние состояния агента разделяются на действия и сенсорные состояния. И действие, и внутренние состояния — кодирование условной функции плотности вероятности по скрытым состояниям — минимизируют свободную энергию. Обратите внимание, что скрытые состояния в реальном мире и форма их динамики могут отличаться от предполагаемых генеративной моделью; поэтому скрытые состояния выделены жирным шрифтом.См. Основной текст для получения дополнительной информации.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g001
Последнее дифференциальное уравнение, описывающее восприятие, известно как обобщенная фильтрация или прогнозное кодирование и имеет ту же форму, что и стандартное байесовское (Kalman-Bucy) фильтры — см. также [43], [66]. Первый член — это прогноз, основанный на дифференциальном операторе, который возвращает обобщенное движение условных ожиданий — такое, что. Второй — это термин обновления, который гарантирует, что изменения в условных ожиданиях являются байесовскими предсказаниями скрытых состояний мира — в том смысле, что они максимизируют (ограниченную свободную энергию) доказательства байесовской модели.
Чтобы выполнить моделирование с использованием этой схемы, нужно просто интегрировать или решить уравнение (1), чтобы смоделировать (нейронную) динамику, которая кодирует условные ожидания и последующее действие. Условные ожидания зависят от генеративной модели, которая, как мы предполагаем, имеет следующую (иерархическую) форму (2). Это уравнение — всего лишь способ записать генеративную модель, которая определяет функцию плотности вероятности по сенсорным входам и скрытым состояниям и причинам. Эта плотность вероятности необходима для определения свободной энергии сенсорного ввода (см. Текст S1): она определяется в терминах некоторых функций и предположений Гаусса о случайных флуктуациях движения скрытых состояний и причин.Именно они делают модель вероятностной — они играют роль сенсорного шума на первом уровне и вызывают неопределенность в отношении состояний на более высоких уровнях. (Обратные) амплитуды этих колебаний количественно оцениваются их точностью.
Детерминированная часть модели задается нелинейными функциями скрытых состояний и причин, порождающих динамику и сенсорные последствия. Скрытые причины связывают иерархические уровни, тогда как скрытые состояния связывают динамику во времени. Скрытые состояния и причины — это абстрактные величины, которые мозг использует для объяснения или предсказания ощущений, таких как движение объекта в поле зрения.В иерархических моделях такого типа выход одного уровня действует как вход следующего. Этот ввод может создавать сложные свертки с глубокой (иерархической) структурой. Мы увидим примеры этого позже.
Восприятие и прогнозирующее кодирование
Учитывая форму генеративной модели (уравнение 2), можно записать дифференциальные уравнения (уравнение 1), описывающие динамику нейронов в терминах ошибок прогнозирования скрытых причин и состояний. Эти ошибки представляют собой разницу между условными ожиданиями и прогнозируемыми значениями в генеративной модели (с использованием и опусканием членов более высокого порядка): (3) Уравнение (3) может быть довольно легко выведено путем вычисления свободной энергии для иерархической модели в уравнении ( 2) и вставив его градиенты в уравнение (1).Это дает относительно простую схему обновления, в которой условные ожидания управляются смесью ошибок прогнозирования, а ошибки прогнозирования определяются уравнениями генеративной модели.
Трудно переоценить общность и важность уравнения (3) — его решения унаследовали почти все известные схемы статистической оценки при параметрических предположениях об аддитивном шуме [67]. Они варьируются от обычных наименьших квадратов до сложных вариационных схем деконволюции.В этой форме можно ясно увидеть взаимосвязь между кодированием с предсказанием и фильтрацией Калмана-Бьюси — изменения в условных ожиданиях включают предсказание (первый член) плюс взвешенную смесь ошибок предсказания (оставшиеся члены). Веса играют роль матрицы усиления Калмана и основаны на градиентах модельных функций и точности случайных флуктуаций.
В терминах нейронных сетей уравнение (3) говорит, что блоки ошибок получают прогнозы с того же иерархического уровня и уровня выше.И наоборот, условные ожидания (закодированные активностью единиц состояния) управляются ошибками прогнозирования того же уровня и уровня ниже. Они представляют собой восходящие и боковые сообщения, которые приводят условные ожидания к лучшему прогнозированию, чтобы уменьшить ошибку прогнозирования на нижнем уровне. В этом суть периодической передачи сообщений между иерархическими уровнями для подавления свободной энергии или ошибки предсказания: см. [68] для более подробного обсуждения. В нейробиологических реализациях этой схемы источники ошибок восходящего предсказания в коре головного мозга считаются поверхностными пирамидными клетками, которые отправляют прямые связи в более высокие области коры.И наоборот, предсказания передаются от глубоких пирамидных клеток посредством обратных связей, чтобы нацелить (полисинаптически) на поверхностные пирамидные клетки, кодируя ошибку предсказания [69], [70]. Уравнение (3) показывает, как точность играет важную роль во взвешивании влияния ошибок прогнозирования на любом конкретном уровне иерархии. Другими словами, изменяя точность ошибок прогнозирования, мы можем смещать вывод в сторону сенсорной информации или нисходящих (эмпирических) априорных значений — эмпирические априорные значения — это просто верования, закодированные вероятностно, которые обеспечивают ограничения сверху вниз на иерархически более низких уровнях.Важно отметить, что в текущем контексте точность соответствует приросту (поверхностной пирамидальной) популяции, кодирующей ошибку предсказания, и обсуждалась как опосредующая выбор внимания и действия [1], [71]. В следующих разделах мы изменим точность, чтобы смоделировать патологию синаптического усиления и, как следствие, отказы иерархического вывода. На рисунке 2 представлена схема предлагаемой передачи сообщений между иерархически развернутыми областями коры.
Рисунок 2. Иерархическая передача сообщений в зрительно-глазодвигательной системе.
Схема, подробно описывающая схему передачи нейронных сообщений (обобщенная байесовская фильтрация или прогнозирующее кодирование), которая оптимизирует условные ожидания о скрытых состояниях мира, учитывая сенсорные (визуальные) данные и активную (глазодвигательную) выборку этих данных. На этой диаграмме показаны спекулятивные ячейки происхождения соединений прямого движения (красным цветом), которые передают ошибку прогнозирования из более низкой области в более высокую область, и обратные соединения (черным цветом), которые создают прогнозы [70].Эти предсказания пытаются объяснить ошибку предсказания на более низких уровнях. На этой схеме источниками прямых и обратных связей являются поверхностные (красные) и глубокие (черные) пирамидные клетки соответственно. Уравнения справа представляют собой обобщенный спуск свободной энергии в рамках иерархической модели, описанной в основном тексте — это можно рассматривать как обобщение прогнозирующего кодирования или фильтрации Калмана: см. [67]. Единицы состояния показаны черным цветом, а единицы ошибки — красным. Здесь мы разместили разные уровни некой иерархической модели в зрительно-глазодвигательной системе.Визуальный ввод (проиллюстрированный на графике ввода сетчатки) поступает во внутреннюю (сетчатку) систему отсчета, которая зависит от углового положения стимула и направления взгляда. Экстероцептивный ввод затем передается в латеральные коленчатые ядра (LGN) и в более высокие зрительные (мы объединяем V1 – V5) и префронтальные (например, лобные поля глаза) области в форме ошибок предсказания. Важно то, что проприоцептивные ощущения также предсказываются, создавая ошибки предсказания на уровне ядер черепных нервов (мостов).Особенность этих ошибок проприоцептивного прогнозирования заключается в том, что они могут быть устранены с помощью классических рефлекторных дуг — другими словами, они могут вызвать действие, чтобы изменить направление взгляда и закрыть зрительно-глазодвигательную петлю.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g002
Действие
При активном умозаключении условные ожидания вызывают поведение, посылая предсказания вниз по иерархии, которые затем распаковываются в проприоцептивные предсказания на уровне ядер черепных нервов и спинного мозга.Они задействуют классические рефлекторные дуги для подавления ошибок проприоцептивного прогнозирования и создания прогнозируемой двигательной траектории (4). Далее следует сокращение действия до классических рефлексов, потому что единственный способ минимизировать свободную энергию действием — это изменить сенсорные (проприоцептивные) ошибки прогнозирования путем изменения сенсорных сигналов. ; ср., формулировку управления двигателем в точке равновесия [72]. Короче говоря, активный вывод можно рассматривать как оснащение обобщенной схемы кодирования с предсказанием классическими рефлексными дугами: подробности см. В [61], [73].Фактические производимые движения явно зависят от (изменяющихся) нисходящих предсказаний, которые могут иметь богатую и сложную структуру.
Сводка
Таким образом, мы вывели уравнения для динамики восприятия и действия, используя формулировку свободной энергии адаптивных (байесовских) обменов с миром и генеративную модель, которая является как общей, так и биологически правдоподобной. Техническая обработка вышеупомянутого материала будет найдена в [65], где представлены подробности обобщенной фильтрации, используемой для моделирования в следующем разделе.Эвристически эти симуляции просто включают интегрирование или решение уравнения (1) с учетом генеративной модели в форме уравнения (2). Используемая нами схема интеграции описана в тексте S3 и может рассматриваться как симуляция нейрональной обработки с прогнозирующим кодированием (уравнение 3) и глазодвигательными рефлексами (уравнение 4) — это активный вывод.
Методы
В этом разделе представлена генеративная модель плавного преследования, используемая для иллюстрации нормального поведения, а в следующем разделе — ненормальное поведение, возникающее в результате изменения точности ошибок прогнозирования в иерархическом выводе.Короче говоря, моделирование нейронов требует от нас определения уравнений движения и сенсорного отображения реального мира и соответствующих функций, составляющих генеративную модель субъекта. Чтобы воспроизвести упреждающие движения глаз во время визуальной окклюзии, нам нужна иерархическая генеративная модель, которая представляет скрытое движение. Для простоты мы будем рассматривать (горизонтальное) движение только в одном измерении и игнорировать вертикальное движение.
Глазомотор после модели
Генеративная модель плавных движений глаз преследования, используемая здесь, очень проста и основана на предварительном убеждении, что центр взгляда и цель притягиваются к общему (фиктивному) аттрактору в визуальном пространстве.Однако процесс создания сенсорных входов намного проще и может быть выражен следующим образом: (5) Эта пара уравнений соответствует зашумленному сенсорному отображению скрытых состояний и уравнениям движения для этих состояний в реальном мире. В реальном мире сенсорный ввод осуществляется двумя способами (см. Рис. 2): проприоцептивный ввод от ядер черепных нервов сообщает о (горизонтальном) угловом смещении глаза и соответствует центру взгляда во внешних координатах. Экстероцептивный (ретинальный) ввод сообщает угловое положение цели в сетчатке (внутренней) системе отсчета.Этот вход моделирует реакцию 17 зрительных каналов, каждый из которых оснащен гауссовым рецептивным полем шириной в одну угловую единицу и развернут с интервалом в одну угловую единицу — около 2 ° угла обзора. Этот вход может быть перекрыт функцией целевого местоположения, которая меняет значения от нуля до единицы, так что всякий раз, когда целевое местоположение находится за окклюдером, вход сетчатки падает до нуля. Отклик каждого визуального канала зависит от расстояния до цели от центра взгляда.Это просто разница между глазодвигательным углом и положением цели во внешней системе отсчета:.
Скрытые состояния этой модели включают глазодвигательные состояния — глазодвигательный угол и скорость, а также целевое местоположение. Скорость глазодвигателя определяется действием и спадает до нуля с постоянной времени, равной восьми временным интервалам или миллисекундам. Это означает, что действие прилагает силы к глазодвигательному растению, которое реагирует определенной степенью вязкости. Местоположение цели нарушается скрытой причиной, которая описывает местоположение, в которое направляется цель (синусоида), с постоянной времени, равной одному временному интервалу или 16 мс.Более конкретно, изменения в целевом местоположении обусловлены разницей между притягивающей позицией и ее текущим местоположением. В этой статье случайные флуктуации сенсорного ввода и движение скрытых состояний практически отсутствовали с логарифмической точностью 16. Другими словами, случайные флуктуации имеют дисперсию. Это завершает наше описание процесса генерации сенсорной информации; в котором скрытые причины вызывают горизонтальное движение целевого местоположения, а действие заставляет глазодвигательные состояния.Местоположение цели и глазодвигательные состояния объединяются для получения сенсорной информации о цели во внутренней (сетчатой) системе отсчета по массиву сенсорных каналов.
Генеративная модель имеет форму, аналогичную уравнению (5), но с двумя важными исключениями: нет никакого действия, и движение скрытых глазодвигательных состояний обусловлено той же скрытой причиной, которая перемещает цель. Другими словами, агент считает, что его взгляд притягивается () к той же фиктивной точке в визуальном пространстве, которая привлекает цель ().Во-вторых, генеративная модель оснащена более глубокой (иерархической) структурой, которая может представлять периодические траектории в скрытой причине движения цели: (6)
Эти уравнения составляют вероятностную модель того, как возникают ощущения, в форме уравнения 2. Эта модель определяет свободную энергию в уравнении 1 и определяет поведение при активном выводе. Сенсорное отображение генеративной модели точно такое же, как указано выше. Уравнения движения для скрытых глазодвигательных состояний и местоположения цели очень похожи; помимо того факта, что глазодвигательная скорость теперь определяется смещением между глазодвигательным углом и скрытой причиной.Однако в генеративной модели скрытые причины сообщаются динамикой скрытых состояний на втором уровне. Эти скрытые состояния моделируют лежащую в основе периодическую динамику, используя простой периодический аттрактор, который производит синусоидальные колебания любой амплитуды и частоты, которая определяется скрытой причиной второго уровня с предварительным ожиданием. Это предварительное ожидание соответствует представлениям о частоте периодического движения цели. В приведенных ниже симуляциях мы использовали фиксированный априор, который был установлен на правильную частоту с длиной волны 56 (симуляция с окклюдерами) или 32 (оставшиеся симуляции) временными интервалами.Логарифмическая точность случайных колебаний в генеративной модели составляла три на первом (сенсорном) уровне и минус один на более высоком уровне, если не указано иное. Это означает, что агент более уверен в своих сенсорных входах, чем в том, как эти сенсорные входные данные будут развиваться, что определяется (движением) скрытых состояний и причин. Эта ситуация эквивалентна ситуации, когда испытуемый впервые рассматривает парадигму преследования: [s] он может ясно видеть цель, но не уверен в ее амплитуде и частоте, пока она не завершит хотя бы один цикл.В последнем разделе мы снизим точность скрытых причин на втором уровне, чтобы смоделировать вывод о периодичности траектории цели при многократном воздействии.
Определив порождающий процесс и модель, теперь мы можем решить активную схему вывода в уравнении 1 и изучить ее поведение. Эта генеративная модель обеспечивает плавные движения глаз преследования, поскольку воплощает в себе прежние убеждения, что ее взгляд и цель привлекаются одними и теми же скрытыми причинами. Это плавное преследование основывается на условных ожиданиях в отношении местоположения цели во внешних координатах и состояния глазодвигательного растения, где местоположение цели определяется скрытыми причинами, которые также необходимо предполагать.
Результаты
Моделирование обычных предметов
На рисунке 3 показаны условные ожидания в отношении скрытых состояний и причин во время моделирования плавных движений глаз преследования с использованием горизонтального синусоидального движения цели с периодом 56 временных интервалов — начиная с 16 временных интервалов. Важно отметить, что цель была закрыта всякий раз, когда она проходила за окклюдером при левом смещении от 0,1 ° до 1,8 ° угла зрения.
Рис. 3. Моделирование плавного преследования частично закрытой цели.
На этом рисунке представлены условные оценки скрытых состояний и причин во время моделирования плавных движений глаз преследования с использованием горизонтального синусоидального движения цели с периодом 56 временных интервалов — начиная с 16 временных интервалов. Все времена измеряются в интервале времени 16 мс. Мишень закрывалась всякий раз, когда она проходила за окклюдером при левом смещении от 0,1 ° до 1,8 ° угла обзора. Верхняя левая панель показывает прогнозируемый сенсорный ввод (цветные линии) и ошибки сенсорного прогнозирования (пунктирные красные линии) вместе с истинным сенсорным вводом (пунктирные черные линии).Линии разного цвета соответствуют активности фоторецепторов в массиве (17) сенсорных входов. Проприоцептивные ощущения (синие линии) отражают достоверное плавное преследование даже во время окклюзии, на что указывают светло-серые полосы. Эти сенсорные прогнозы основаны на условных ожиданиях скрытых глазодвигательных (синяя линия) и целевых (красная линия) угловых смещений, показанных в правом верхнем углу. Серые области соответствуют байесовским доверительным интервалам 90%, а пунктирные черные линии показывают истинные значения.Скрытая причина этих смещений (пунктирная черная линия) показана с ее условным ожиданием (синяя линия) в средней левой панели, где ошибка прогноза по этой скрытой причине показана пунктирной красной линией. Обратите внимание на возрастающую неопределенность в отношении этой скрытой причины в периоды окклюзии; однако эта неопределенность снижается, поскольку скрытая причина определяется движением скрытых состояний на втором уровне, показанном справа посередине. Они показывают ожидаемую периодическую динамику соответствующей амплитуды, чтобы минимизировать ошибки прогнозирования на более низких уровнях иерархии.Период этой динамики фиксируется скрытой причиной на втором уровне, как показано в нижнем левом углу, где условное ожидание (синяя линия) почти сразу достигает своего предшествующего ожидания. Истинная причина и действие (уравнение 5) показаны в правом нижнем углу. Действие (синяя линия) отвечает за глазодвигательные смещения и обусловлено ошибками проприоцептивного прогноза.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g003
Верхняя левая панель показывает прогнозируемый сенсорный ввод (цветные линии) и ошибки сенсорного прогнозирования (пунктирные красные линии) вместе с истинными значениями (пунктирные черные линии) — которые почти накладываются друг на друга).Здесь мы видим флуктуации прогнозируемого сенсорного ввода во время плавного преследования, где, что особенно важно, эти сенсорные колебания падают до нуля в периоды окклюзии (эти сенсорные колебания показаны в формате изображения на Рисунке 4). Проприоцептивные ощущения (синие линии) отражают достоверное плавное преследование даже во время окклюзии. Эти сенсорные прогнозы основаны на условных ожиданиях скрытых глазодвигательных (синяя линия) и целевых (красная линия) угловых смещений, показанных в правом верхнем углу. Серые области соответствуют байесовским доверительным интервалам 90%, а пунктирные линии показывают истинные значения.Можно ясно видеть движение цели, которое вызывает реакции преследования, которые следуют с небольшой задержкой примерно в два интервала времени (около 32 мс). Скрытая причина этих смещений показана (пунктирная черная линия) с ее условным ожиданием (синяя линия) в середине слева. Обратите внимание на глубокое увеличение неопределенности в отношении этой скрытой причины в периоды окклюзии; однако эта неопределенность не является полной, потому что скрытая причина определяется движением скрытых состояний на втором уровне, показанном в середине справа.Они показывают ожидаемую периодическую динамику соответствующей амплитуды, чтобы минимизировать ошибки прогнозирования на более низких уровнях иерархии. Период этой динамики фиксируется скрытой причиной на втором уровне, как показано в нижнем левом углу. Истинная причина и действие показаны в правом нижнем углу. Действие (синяя линия) отвечает за глазодвигательные смещения и обусловлено ошибками проприоцептивного прогноза. Для наших целей это моделирование можно рассматривать как оптимальные по Байесу решения задачи плавного преследования.
Рис. 4. Плавное преследование частично закрытой цели с высокой точностью и без нее.
Панели этого рисунка показывают результаты предыдущего в другом формате: верхняя левая панель показывает ответы каждого из (17) фоторецепторов в формате изображения как функцию времени перистимула. Это показывает небольшие колебания сигнала, вызванные несовершенным преследованием и последующим проскальзыванием сетчатки в начале движения цели. Позже, в периоды окклюзии, сенсорный ввод исчезает.На нижних панелях показано угловое смещение (вверху) и скорость (внизу) цели (сплошные линии) и глаза (пунктирные линии) в зависимости от времени перистимула. Серая область соответствует периоду визуальной окклюзии. Эквивалентные результаты — когда точность предсказания ошибок движения скрытых состояний на втором уровне была снижена с логарифмической точности с -1 до -1,25 — показаны на верхней правой панели и в виде красных пунктирных линий на нижних панелях. Прерывистая горизонтальная линия на нижней панели соответствует угловой скорости (30 ° / с), при которой движение глаза можно рассматривать как саккадическое.Пожалуйста, обратитесь к основному тексту для подробного описания.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g004
На рисунке 4 показаны те же результаты в другом формате: на верхней левой панели показаны отклики сенсорных каналов в формате изображения как функция времени перистимула. Это показывает небольшие колебания сигнала, вызванные несовершенным преследованием и последующим проскальзыванием сетчатки в начале движения цели. Позже, в периоды окклюзии, сенсорный ввод исчезает.На нижних панелях показано угловое смещение (вверху) и скорость (внизу) цели (сплошные линии) и глаза (пунктирные черные линии) в зависимости от времени перистимула (красные линии мы рассмотрим позже). Из следа углового смещения видно, что после некоторой начальной неопределенности в отношении траектории цели (ее скорости и амплитуды) глаз достаточно точно отслеживает цель.
Эти результаты иллюстрируют два важных аспекта преследования окклюдеров: начальные эффекты и упреждающие эффекты.В первый раз, когда цель проходит за окклюдером, глаз достаточно хорошо отслеживает ее местоположение, но примерно через 100 мс скорость глаза значительно падает, и он отстает от цели. Когда он появляется через 900 мс, глаз должен совершить саккадное движение, чтобы догнать цель (хотя и не так быстро, как настоящая саккада — считается, что скорость превышает не менее 30 ° в секунду [74], на что указывает сломанный горизонтальная линия). Помимо задержки и скорости корректирующих саккад, которые не являются предметом нашего моделирования, эта последовательность типична для преследования нормальных субъектов за окклюдерами: e.грамм. см. рисунок 1 в [38].
Во втором и третьем циклах окклюзии цели отслеживание глаза намного лучше, потому что агент сделал вывод о скрытом движении цели — поскольку его условные ожидания относительно скрытых состояний увлекаются его ощущениями. Ожидание движения цели настолько хорошо, что оно отстает от цели только тогда, когда последняя ускоряется (на 1800 мс и 2700 мс). Улучшенное отслеживание закрытой цели, когда ожидается ее повторное появление, также хорошо задокументировано [3]; в некоторых случаях скорость преследования за окклюдером вообще не падает, например.грамм. Рисунок 8 в [75].
Сводка
Таким образом, чтобы учесть упреждающие движения преследования, которые не очевидны в движении цели, необходимо снабдить генеративные модели иерархической структурой, которая может приспособиться к скрытой динамике, которая может выражаться или не выражаться на сенсорном уровне. Иерархические расширения такого рода подчеркивают различие между обработкой зрительного движения и окуломоторным контролем, основанным исключительно на ретинальном и проприоцептивном вводе — они подчеркивают экстра-ретинальную обработку, которая основана на предыдущем опыте и убеждениях о скрытых причинах визуального ввода.Эти убеждения и связанные с ними выводы хорошо раскрываются визуальной окклюзией. В следующем разделе мы рассмотрим моделируемые нарушения этого байесовского оптимального поведения преследования как метафору дефицита, наблюдаемого при шизофрении.
Моделирование психопатологии
В этом разделе мы вносим одно простое изменение в генеративную модель и повторяем моделирование из предыдущего раздела. Предполагаемый дефицит при шизофрении — снижение точности на высоком уровне — можно смоделировать, уменьшив точность ошибок прогнозирования на самом высоком уровне иерархии.Можно увидеть, как это влияет на условные прогнозы в первом равенстве в уравнении (3) — см. Также рисунок 2: снижение точности уменьшает вклад ошибок прогнозирования в моделирование (скрытого) периодического движения цели с помощью условных ожиданий. Это приводит к замедлению траектории цели (эмпирические априорные предположения о ней), так как уверенность в ошибках прогнозирования ее движения падает. Обычно при этом больше внимания уделяется ошибкам восходящего предсказания, чтобы направлять траекторию; однако во время окклюзии они просто отсутствуют, и, в принципе, мы должны увидеть поведенческий эффект последующей потери достоверности или точности.
Для моделирования этого дефицита мы ввели небольшое уменьшение логарифмической точности ошибки предсказания движения скрытых состояний на втором уровне генеративной модели с -1 до -1,25. Нейробиологически это соответствует снижению постсинаптического усиления поверхностных пирамидных клеток, кодирующих ошибку предсказания в областях коры, отвечающих за представление высокоуровневых статистических закономерностей в движении цели. Это снижение прироста при шизофрении может включать взаимодействия между классическими модуляторными системами нейротрансмиттеров и функцией рецептора NMDA (см. Обсуждение).Чтобы изучить влияние смоделированного поражения на плавное преследование во время визуальной окклюзии, мы повторили приведенное выше моделирование:
На рис. 4 показаны результаты сенсорной выборки (верхняя правая панель) и лежащие в основе угловые положения и скорости цели и глаза (красные пунктирные линии) на нижних верхней и нижней панелях соответственно. Сравнение с соответствующими результатами при нормальной точности (черные пунктирные линии) показывает некоторые типичные свойства шизофренического преследования. Во-первых, на кривую с пониженной точностью непропорционально влияет окклюзия цели: в конце окклюзии отставание от цели намного больше, чем у нормальной точной трассы в четырех из шести случаев: включая те, в которых цель фактически замедляется.И это несмотря на то, что, когда цель видна и преследование стабилизировано, «шизофреническое» слежение не отличается от такового у нормального глаза (1200–1400 мс и 2000–2200 мс). Это перекликается с эмпирическими данными о преследовании шизофреников с умеренной скоростью (см. Таблицу 2 в [4]). Во-вторых, кривая с пониженной точностью более неточна в третьем цикле, чем в первом: она демонстрирует гораздо менее упреждающее поведение, чем нормальная трасса. В самом деле, он так сильно отстает незадолго до 2700 мс, что ему приходится совершать догоняющую саккаду, когда цель снова появляется (обратите внимание, что патологическая догоняющая саккада превышает 30 ° в секунду).Мы вернемся к этой зависящей от точности разнице в обучении в нашем последнем моделировании.
В целом, эти результаты согласуются с данными о шизофрении, которые предполагают нарушение способности поддерживать достоверные движения глаз преследования в отсутствие визуальной информации. Более того, они предполагают, что вычислительный механизм, лежащий в основе этой неудачи, основан на неспособности приписать точность или достоверность (эмпирическим) предшествующим убеждениям о скрытых траекториях.
Возможно, относительная потеря уверенности в предсказаниях сверху вниз также могла бы объяснить способность шизофреников реагировать на непредсказуемые изменения направления цели.Чтобы исследовать эту возможность, мы удалили окклюдер, уменьшили целевой период до 32 временных интервалов и ввели неожиданное изменение направления движения цели — в начале второго цикла движения (около 780 мс). Затем мы повторили симуляции, используя нормальную генеративную модель и генеративную модель с дефицитом точности второго уровня -4 (требуется больший дефицит точности, чтобы продемонстрировать эффекты при отсутствии окклюдеров, поскольку сенсорная точность относительно высока).Результаты моделирования показаны на рисунке 5 в виде угловых перемещений и скоростей, показанных на предыдущем рисунке. Следы черного цвета соответствуют нормальному преследованию, а следы красного цвета показывают результативность с пониженной точностью. Хотя эффект невелик (как и у реальных испытуемых [5]), шизофреническое моделирование (красные линии) показывает более точное выполнение преследования, как с точки зрения смещения между целью и центром взгляда, так и с точки зрения небольшого уменьшения в пиковой скорости во время компенсирующего движения глаз — движения, которое почти достаточно быстро, чтобы быть саккадой.Эти различия выделены розовыми кружками.
Рис. 5. Плавное преследование с неожиданным изменением траектории с высокой точностью и без нее.
На этом рисунке представлены результаты моделирования с использованием закрытого периодического движения с разворотом в направлении траектории в начале второго цикла (обычная черная линия). Прерывистые следы в черном цвете соответствуют нормальному преследованию, а прерывистые следы красного цвета показывают производительность при пониженной точности.Хотя эффект невелик, моделирование с низкой точностью показывает более точные характеристики преследования, как с точки зрения смещения между целью и центром взгляда, так и с точки зрения небольшого снижения пиковой скорости во время компенсирующего движения глаза (розовые кружки).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g005
Сводка
Таким образом, одна манипуляция — которая имеет некоторую конструктивную валидность по отношению к патофизиологии шизофрении — может объяснить как нарушение плавных движений глаз преследования во время окклюзии, так и парадоксальное улучшение реакции на непредсказуемые изменения в направлении цели.Эта диссоциация имеет смысл с точки зрения вычислительной анатомии, которую мы смоделировали здесь — уменьшение синаптического усиления (точности) на высоких уровнях иерархической схемы байесовского вывода или предсказательного кодирования снижает уверенность в предсказаниях, которые ухудшают производительность, когда эти предсказания необходимы ( во время окклюзии), и это улучшает производительность, когда это не так (во время непредсказуемого движения). До сих пор в моделировании мы предполагали, что предсказания сверху вниз верны и что все моделируемые объекты правильно сделали вывод о периоде синусоидального движения.В заключительном разделе мы рассмотрим, как приобретаются эти убеждения:
Приобретение прежних убеждений
В этом разделе мы кратко покажем, что эта оптимальная схема Байеса может легко вывести динамику движения цели путем оптимизации своего условного ожидания относительно частоты периодического движения. Это можно рассматривать как зависящее от опыта накопление данных о периодичности движения цели во время многократного выхода на траекторию. Это довольно сложная проблема для решения, потому что активный вывод фактически изменяет сенсорные выборки в масштабе времени, который довольно близок к периодичности, которую необходимо вывести.Однако, если мы накапливаем информацию достаточно медленно — помещая подходящие информативные априорные значения для скрытых причин на втором уровне — тогда мы можем использовать прогнозирующее кодирование для установления апостериорных убеждений о статистических закономерностях движения цели, которые затем могут быть использованы в качестве предварительных убеждений для последующих испытаний. .
Чтобы смоделировать этот зависящий от опыта вывод, мы просто повторили моделирование периодического движения в отсутствие окклюдера. Чтобы смоделировать объект, который ожидал синусоидального движения, но не ожидал его частоты, мы увеличили логарифмическую точность скрытых состояний (второй уровень), кодирующих синусоидальное движение (с минус одного до трех), и снизили логарифмическую точность на (втором уровне). уровень) скрытая причина, кодирующая частоту периодического движения (от минус единицы до минус четыре) с предварительным ожиданием нуля.На левой панели рисунка 6 показаны результаты этого моделирования в том же формате, что и на рисунке 4. Можно видеть, что характеристики преследования практически такие же, как и при визуальной окклюзии. Ключевое отличие здесь в том, что скрытые состояния на втором уровне достигают правильной амплитуды только после девяти циклов движения. Это сопровождается медленным ростом скрытых причин на третьем уровне (синяя линия) до истинного уровня (пунктирная черная линия), показанного в розовом кружке слева внизу — это предполагаемая частота периодического движения.Этот медленный рост отражает накопление доказательств и оптимизацию апостериорных или условных ожиданий относительно периодичности движения по мере того, как становится доступным все больше и больше сенсорных данных. Обратите внимание, что нет заметного улучшения характеристик — за счет распознавания периодического движения — потому что цель видна в любое время и предоставляет точную визуальную информацию. Однако, как мы видели в предыдущем разделе, неспособность правильно определить периодическое движение может привести к серьезным нарушениям во время визуальной окклюзии.
Рисунок 6. Неспособность определить причины высокого уровня при низкой точности.
На этом рисунке показаны результаты моделирования многочисленных циклов периодического движения, начиная с предварительного ожидания относительно его частоты, равной нулю. Панели слева показывают результаты моделирования с нормальной точностью, а правые панели представляют эквивалентные результаты при более низкой точности. Эти панели используют тот же формат, что и на рисунке 3, включая время, которое измеряется в ячейках по 16 мс. Ключевым результатом здесь является невозможность вывести истинный уровень (пунктирные черные линии в нижних левых панелях) скрытой причины на самом высоком уровне (синие линии) при низкой точности (розовые кружки).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047502.g006
Теперь ключевой вопрос заключается в том, объясняет ли дефицит точности в 3 логарифма, использованный в предыдущем разделе для воспроизведения поведенческих дефицитов, наблюдаемых при шизофрении, невозможность сделать вывод или распознать периодическое движение цели. Как отмечалось выше, шизофреники, по-видимому, испытывают особые трудности в распознавании и использовании статистических закономерностей с последующими сбоями СПЭМ по сравнению с контрольными субъектами после и только после воздействия повторяющихся траекторий движения [6].На правой панели рисунка 6 показаны результаты того же моделирования вывода, зависящего от опыта, представленного на левой панели, но с использованием генеративной модели с пониженной точностью. Важно отметить, что это смоделированное поражение полностью исключает накопление доказательств и последующий вывод о периодических движениях (розовый кружок справа).
Сводка
Есть некоторые свидетельства того, что шизофреники неспособны распознавать или делать выводы о траекториях цели в контексте плавных движений глаз преследования.Результаты моделирования в этом разделе предполагают, что эти выводы ошибочны из-за того же снижения точности, которое использовалось для моделирования патофизиологии шизофрении в предыдущем разделе. Механизм здесь довольно прост — байесовские обновления скрытых причин на третьем уровне опосредуются точными ошибками предсказания на втором уровне. Снижение точности этих ошибок прогнозирования подрывает этот вывод за счет снижения вероятности ошибок прогнозирования снизу вверх и скорости накопления доказательств.
Обсуждение
В этой статье мы рассмотрели оптимальный глазодвигательный контроль в контексте плавных движений глаз преследования и визуальной окклюзии. В частности, мы приняли байесовскую точку зрения на оптимальность и смоделировали различные аспекты плавного преследования с использованием активного вывода. Активный вывод зависит от генеративной модели траекторий стимула и их активной выборки посредством движения глаз. Это требует тщательного рассмотрения генеративных моделей, которые могут быть воплощены зрительно-глазодвигательной системой, и типов поведения, которые можно ожидать от этих моделей.Мы надеемся показать, что виды упреждающих движений глаз, наблюдаемые в парадигмах визуальной окклюзии, могут быть воспроизведены с использованием имитаций активного вывода с помощью иерархических моделей. Важно отметить, что эти модели позволяют отображать и динамически обновлять скрытые траектории во время периодов визуальной окклюзии и тем самым информировать об упреждающих движениях глаз. Мы рассмотрели, как можно смоделировать патофизиологию таких расстройств, как шизофрения, и учесть специфические недостатки, проявляемые шизофрениками, с точки зрения плавных движений глаз преследования.Вкратце, мы увидели, что единичное изменение — снижение точности или уверенности, с которой поддерживаются высокоуровневые убеждения о движении цели — обеспечивает объединяющее объяснение дефицита производительности и парадоксальных преимуществ, а также невозможности вывести контекстуальные ограничения или закономерности. что в противном случае улучшило бы производительность.
Важно отметить, что это единственное изменение не является неправдоподобным, учитывая текущее понимание синаптических патологий, связанных с шизофренией. В другом месте мы описали, как точность кодируется синаптическим усилением единиц ошибки предсказания в нейронных моделях предсказательного кодирования [1], [71].Это говорит о том, что снижение точности на высоком уровне может быть связано с аномалиями синаптического усиления поверхностных пирамидных клеток в более высоких областях коры, таких как префронтальная кора (ПФК). Нарушения двух важнейших детерминант синаптического усиления ПФК уже давно связаны с шизофренией: дофаминергическая активность [76] и функция рецепторов NMDA [45]. Дофаминергические и NMDA-рецепторы выполняют сложные и взаимодействующие роли в префронтальной коре: активация рецептора D1 потенцирует медленно распадающуюся и зависимую от напряжения проводимость рецептора NMDA, тогда как рецепторы D2 имеют противоположный эффект — и большая литература показывает, как баланс активности рецепторов D1 и D2 может повлиять на стабильность сетей аттракторов, обслуживающих рабочую память в PFC; е.грамм. [77] — [80]. Эти биофизически обоснованные модели показали, как активность D1 может усиливать активные в настоящее время клеточные сборки, ингибируя образование новых, и, наоборот, активность D2 делает клеточные сборки более гибкими, но гораздо более нестабильными и уязвимыми для шума. Это как раз эффект снижения точности в приведенных выше симуляциях — делая динамику высокого уровня менее стабильной и подверженной другим источникам ошибок прогнозирования.
Основываясь на работе Weinberger и Goldman-Rakic [81], [82], параллельно развивалась и другая литература, моделирующая, как нарушения синаптического усиления в этой системе могут быть причиной многих симптомов шизофрении.Например, Бравер и его коллеги использовали коннекционистскую модель, чтобы показать, как шумный дофаминовый сигнал может воспроизводить типичные шизофренические нарушения в задаче непрерывной работы (CPT) [83]. Они установили это, увеличив вариативность усиления, с которым входы сигналов управляют модулями контекста PFC, которые поддерживают кратковременную память предыдущей реплики для сравнения с текущей репликой. Дуршевиц и Симанс отмечают, что большинство описаний психозов подразумевают более высокую активность D2 и, следовательно, хрупкую и дисфункциональную рабочую память и другие проблемы, связанные с нарушением функций исполнительной власти, связанные с «дезорганизованным» синдромом [84]; хотя они добавляют, что более высокая активность D1 — вторичная по отношению к активации рецептора D1 из-за хронической гиподопаминергии в ПФК [85] может вызвать персеверацию и отключение от мотивационных процессов, характерных для «негативного» синдрома.Наконец, Роллс и его коллеги использовали структуру динамических систем, чтобы показать, как гипофункция рецептора NMDA может вызывать нестабильные сети аттракторов в различных областях ПФК, учитывая как когнитивные симптомы (в дорсолатеральном ПФК), так и негативные симптомы (в орбитофронтальной или передней поясной коре головного мозга) [ 86].
Очевидно, что существует множество аспектов глазодвигательного контроля и патофизиологии шизофрении, которые мы проигнорировали в этой теоретической работе. Например, мы не рассмотрели общее снижение окуломоторного эффекта, наблюдаемое при шизофрении до или в отсутствие окклюзии.Неспецифические эффекты такого рода можно довольно легко воспроизвести, уменьшив точность на более низких уровнях иерархии (результаты не показаны). Мы будем добиваться этого в будущей работе, используя визуальные цели, которые ухудшаются из-за высокого уровня сенсорного шума. Здесь мы решили сосредоточиться на глубоких и специфических недостатках, обнаруживаемых визуальной окклюзией. Еще одна выдающаяся область — взаимосвязь между нашей активной схемой вывода и предыдущими моделями глазодвигательного контроля. Существует небольшое расхождение между активным выводом и классическими моделями, основанными на теории оптимального управления (например,грамм. [17]). Это связано с тем, что классические модели полагаются на функцию стоимости или стоимости для определения оптимальных траекторий. Активный вывод не попадает в этот класс моделей и не требует (определяемых пользователем) функций стоимости. При этом есть некоторые формальные сходства между моделями оптимального управления и активным выводом — в первую очередь использование ошибок прогнозирования и оценки состояния. См. [87] для более полного обсуждения.
В заключение, мы надеемся показать, что снижение точности на высоких уровнях в нейробиологически правдоподобной иерархической схеме вывода может воспроизвести некоторые из ключевых шизофренических аномалий SPEM.Мы продемонстрировали в другом месте (см. Таблицу 1), что эта модель функции мозга (основанная на обобщенной фильтрации) правдоподобна и учитывает широкий спектр нейронных процессов и электрофизиологических данных. Мы утверждали, что снижение высокоуровневой точности этой модели — и, следовательно, ее способности определять высокоуровневые прогнозы сенсориума — является реалистичной моделью шизофренической патологии как по концептуальным причинам (изложенным во втором разделе), так и по патофизиологическим причинам. изложено выше.Первые включают в себя близкие параллели между этой моделью и другими теориями психоза, основанными на ошибках предсказания; например, объяснение Фрита пассивности, пониженной восприимчивости к иллюзиям, различий в кондиционирующей способности и электрофизиологических потенциалах и более поздние байесовские объяснения; последние включают опосредованные допаминергическими и NMDA рецепторами нарушения префронтального синаптического усиления, которые лежат в основе многих других теорий шизофренических симптомов. Связанное с этим функциональное снижение высокоуровневой точности — во время иерархического вывода — воспроизводило различные характерные шизофренические аномалии СПЭМ: снижение усиления во время окклюзии цели, плохое обучение траектории цели и немного улучшенное отслеживание неожиданных изменений траектории.
Дальнейшие проблемы остаются. Среди них — использование этой модели в качестве основы для динамической причинно-следственной модели [88] сигналов МЭГ и данных одновременного движения глаз нормальных субъектов, выполняющих плавное преследование в присутствии окклюдеров. Если возможно, мы также попытаемся смоделировать данные, полученные от шизофреников и нормальных субъектов, подвергающихся фармакологическим манипуляциям, и — исходя из последующих изменений в параметрах модели — мы должны иметь возможность сделать конкретные выводы о том, чем синаптическая функция различается при шизофрении и как это влияет как на связь между областями мозга [47], так и на сам процесс вывода [89].
Как использовать модель окклюзии в Unity
Модель окклюзии позволяет вам маскировать поверхности физического объекта, чтобы виртуальные объекты не отображались поверх них, когда они находятся за объектом в вашей сцене. Этот эффект основан на маскировке глубины и обеспечивает более реалистичный рендеринг для сцен, в которых сочетаются физические и виртуальные объекты.
Маскирование глубины с помощью модели окклюзии достигается путем разработки 3D-модели или сетки областей объекта, которые вы хотите замаскировать, а затем применения шейдера маски глубины к этой модели.Маска глубины предотвратит рендеринг любых объектов за маскированной областью.
Управление окклюзией
Модель объемной окклюзии
Модель окклюзии может соответствовать точной геометрии физического объекта, которому она соответствует, или может быть упрощенным представлением объекта, например его ограничивающей рамкой. Последний метод представляет собой простой способ перекрыть физические объекты простой геометрии, такие как коробки, шары и цилиндры, и идеально подходит для множественных и цилиндрических целей.
Геометрически точная модель окклюзии
Для целей модели и целей объекта рекомендуется использовать геометрически точную модель окклюзии. И лучше всего, если вы будете использовать только внешние поверхности модели с наименьшим количеством полигонов, необходимым для обеспечения удовлетворительной маскировки вашего физического объекта. Вы можете использовать редактор 3D-моделирования, чтобы упростить вашу модель, уменьшив количество полигонов и удалив любую дублированную или скрытую (например, внутреннюю) геометрию.
СОВЕТ: Если вы используете модель окклюзии, а также визуализируете виртуальные дополнения, которые тесно связаны с поверхностью физического объекта, обязательно протестируйте результаты визуализации на платформах устройств, на которых вы собираетесь развернуть. Когда 3D-модели близко выровнены, они могут запутаться в буфере глубины рендеринга. Это проблема, известная как Z-Fighting (Z означает ось Z), и может привести к появлению зашумленных артефактов рендеринга. Чтобы избежать Z-Fighting, используйте настройку MODE_OPTIMIZE_QUALITY на ARCamera и смещайте свои модели так, чтобы они не перекрывали друг друга.
func_occluder — Сообщество разработчиков Valve
Зеленые прямоугольники представляют закрытые опоры, красные — незакрепленные. func_occluder — это объект кисти, доступный во всех исходных играх.
Описание сущности
Он скрывает модели, которые полностью покрыты им в поле зрения игрока, в зависимости от того, как они были текстурированы. Они используются для управления видимостью в местах, где func_areaportals или кисти мира не подходят.Расчеты видимости модели в игре производятся в режиме реального времени и не входят в окончательный процесс компиляции. Используйте func_occluders с умом, потому что они выполняют вычисления в реальном времени и могут потребовать много ресурсов процессора, если их слишком много на карте.
Использование
Текстурирование
Этот объект работает в зависимости от того, как на него были нанесены материалы:
- Все стороны покрыты окклюдером или триггером Материалы окклюзируются.
- Все стороны, покрытые материалом nodraw , не закупориваются.
Окклюдеры и ареапорталы
Между окклюдерами и ареапорталами есть несколько важных отличий:
- Окклюдер скрывает только реквизиты, но не геометрию мира или статические кисти.
- Окклюдер не расщепляет вислисты.
- Окклюдер может стоять отдельно, и ему не нужно разделять две области.
Команды отладки
-
r_occlusion - Активировать / деактивировать систему окклюзии.
-
r_visocclusion - Активировать / деактивировать каркасный рендеринг того, что делает система окклюзии.
-
r_drawpixelvisibility - Показать прокси окклюзии
-
r_occludeemaxarea - Предотвращает тестирование окклюзии для объектов, занимающих более X% экрана. 0 означает использовать любой уровень, указанный для использования.
-
r_occluderminarea - Предотвращает использование окклюдера, если он занимает менее X% экрана.0 означает использовать любой уровень, указанный для использования.
-
r_occlusionspew - Активировать / деактивировать сообщение о том, что делает система окклюзии.
-
r_occludermincount - Будет использовано как минимум столько окклюдеров, независимо от их размера.
Ключевые значения
- Исходное состояние
(StartActive)<выбор> - Если объект запускается неактивным, используйте
ActivateилиToggleвходы, чтобы включить его.Значение по умолчанию — 1
Имя цели:
Входы
-
Активировать -
Деактивировать -
Переключить - Управляет состоянием окклюдера.
Имя цели:
Выходы
Имя цели:
-
OnUser1 отдоOnUser4 - Каждый из этих выходов срабатывает в ответ на срабатывание входа с одинаковым номером
FireUser1 отдоFireUser4Input; см. Пользовательские входы и выходы. -
OnKilled( только дюймов) - Этот выход срабатывает, когда сущность убита и удалена из игры.
Внешние ссылки
Tesis: «Текстуры окклюдера» — Grafiati
Resumen
O mapeamento de texturas é uma técnica bastante importante para adicionar detalhamento a modelos geométricos. О mapeamento de texturas baseadas em imagens costuma ser a abordagem desireida, mas faz uso de imagens pré-computadas que são mais Соответствующие представления о padrões estáticos.Por outro lado, texturas schemeis oferecem uma alternativa que depende de funções para descrever os padrões das texturas. Elas garantem mais flexibilidade na Definição dos padrões em cenas dinâmicas, teno ainda uma submitação mais compacta e dando um maior controle da aparência da textura através do ajuste de parâmetros. Для обработки 3D-текстов, как процедурных текстов, не относящихся к форме супер-точных доменов, и для 2D-кодов, требующихся, необходимо определить кодовые координаты формы Coordenad, que, em modelos complex, não simple é uma tarefa.Neste trabalho nós вводит или проверяет процедурные тексты и ao mapeamento de texturas, Então apresentamos GeoTextures, uma nova abordagem que faz uso de distâncias geodésicas Definidas com base em múltiplos pontos superfíemc sobree origin. Как distâncias geodésicas são passadas como parâmetros que permitem que a textura процессуальный se adeqüe ao релевантный do modelo texturizado. Нет действительных элементов, которые используются в качестве примеров процедурных текстов, применяемых в реальном темпе, с текстуризацией сложных сложных функций, используются тексты, используемые для моделирования в форме, а также элементы, используемые для использования тесселагема в аппаратном обеспечении.Отображение текстуры — важный метод добавления деталей к геометрическим моделям. Отображение текстуры на основе изображений является предпочтительным подходом, но использует предварительно вычисленные изображения, которые лучше подходят для статических шаблонов. С другой стороны, наложение текстуры на основе процедур предлагает альтернативу, которая полагается на функции для описания шаблонов текстурирования. Это обеспечивает большую гибкость при определении шаблонов в динамических сценах, а также более компактное представление и больший контроль над параметрическими настройками внешнего вида текстуры.При отображении с трехмерными координатами процедурные текстуры не учитывают поверхность модели, а при двухмерном отображении координаты должны быть определены согласованным образом, что для сложных моделей является непростой задачей. В этой работе мы даем введение в процедурное текстурирование и отображение текстур, а также представляем GeoTexture, оригинальный подход, который использует геодезическое расстояние, определенное из нескольких источников в разных местах на поверхности модели. Геодезическое расстояние передается как параметр, который позволяет учитывать форму модели при определении процедурной текстуры.Мы проверяем предложение, используя процедурные текстуры, которые применяются в реальном времени к сложным поверхностям, и показываем примеры, которые изменяют как оттенок моделей, так и их форму с помощью аппаратной тесселяции. .