神经技术在本文档中定义为“工程原理在人类神经系统的理解,参与和修复中的应用”,正在迅速发展。许多关键研究领域显示出进展;从神经科学到计算能力到AI,成像,材料技术,传感器和制造。已经在各种临床环境中使用,例如,将听力恢复到聋哑患者(耳蜗植入物),治疗运动障碍,例如帕金森氏(Parkinson's)(深脑刺激),减轻抑郁症(经颅磁刺激),并且是在恢复视觉性视网膜病情疾病(维持视网膜疾病)的陪伴下。更广泛地,正在采用诸如虚拟现实之类的技术来治疗社交焦虑。
视网膜机制演变为提取和编码视网膜图像中最重要的信息。亮度对比,“红色/绿色”,“黄色/蓝色”,“白色黑色”和“灯光”通道提取说明视觉感知的大多数属性所需的信号,包括判断环境照明水平的能力。通过采用两种类型的感光体,棒和锥体,视觉系统实现了极大的,动态的有用视觉范围,但这涉及广泛的折衷。从视网膜图像中提取的信号的空间,时间和色彩特性在环境照明的水平上很大。视敏度,对比度灵敏度,红色/绿色和黄色/蓝色色彩视觉以及运动以及快速的敏感性,所有这些都随光水平降低而恶化。正常衰老和视网膜疾病也会影响视觉性能在介质范围内受到损害的程度。在本讲座中,我将描述许多高级视力和验光测试,旨在降低受试者的变异性,以说明与年龄相关的正常变化,以选择性地分离出红色/绿色和黄色/蓝色的颜色机制,最重要的是,以特定的测试,以测试中高视范围内视觉敏感性的损失率。对糖尿病患者的广泛研究,与年龄相关的黄斑变性和青光眼进行了广泛研究,以说明这些测试在早期发现视网膜疾病中的有用性。还将提供单一患者研究的独特结果,以说明介质范围内杆和锥信号异常相互作用的某些视觉后果。
本节为教育工作者提供额外的支持和信息。这些策略旨在让学生积极参与主题,并提供动手实践和动脑观察并探索主题,包括用于科学探究、实验和基于问题的任务的真实数据资源,这些任务结合了技术、技术和工程设计。所选资源是与特定内容声明直接相关的印刷或基于网络的材料。它并非是一份规定性的课程清单。• 建造一个可以工作的地震仪是一种将设计和工程与科学中对地震和波浪的理解结合起来的方式。如果学生没有真正经历过地震,将地震与地球的实际运动联系起来可能会很困难。使用地震仪并解释来自工作地震仪的地震数据可以帮助展示运动。教授工程资源包括有关建造地震仪的信息。还有关于工程和设计过程以及如何与八年级学生一起使用它们的特定资源。其他建造地震仪的例子可以在网上找到。重要的是让学生测试和试验该仪器,以了解它如何测量地球运动。 • 美国地质调查局提供了有用的背景数据,将地球结构与板块构造联系起来。还提供了显示实时地震数据(包括俄亥俄州的数据)和可操作的交互式地震图的链接。 • 另一种让学生参与并有兴趣研究地球结构和地震活动的方法是通过具体的案例研究和研究(例如,2002 年的德纳利断层地震)。展示实际的地震波传播过程可以帮助学生看到真实地震的实际结果。这对所有学生都有帮助,但对视觉性更强或难以从文本中形成概念的学生尤其有帮助。