Light entering the eye is transformed by the retina into electrical signals. Extensive processing takes place in the retina before these signals are transmitted to the brain. Beginning in the outer retina, light-evoked electrical signals are distributed into parallel pathways specialized for different visual tasks, such as the detection of dark vs. bright ambient light, the onset or offset of light, and the direction of stimulus motion. Pathway diversity is a consequence of cell type diversity, differential cell connectivity, synapse organization, receptor expression, or any combination thereof. Cell connectivity itself can be accomplished through excitatory or inhibitory chemical synapses, or electrical coupling via gap junctions. Gap junctions are further specialized based on the expression of different connexin subunit isoforms. In aggregate, this diversity gives rise to ganglion cells with highly specialized functions, including ON and/or OFF responses, contrast-tuning and direction-selectivity (DS). The directionally-selective circuit, a circuit specialized for the encoding of stimulus motion, makes use of many of these circuit specializations. Bipolar cells, in response to glutamate release from cone photoreceptors, provide highly-sensitive glutamatergic input to amacrine cells and DS ganglion cells (DSGCs) in this circuit, while amacrine cells provide cholinergic and directionally-tuned GABAergic input to DSGCs. One population of DSGCs also transmit signals laterally to one another via gap junctions. Thus numerous specializations in bipolar cells, amacrine cells and ganglion cells endow DSGCs with their unique encoding abilities. In Chapters 2 and 3 of this dissertation I focus on synchronized firing between gap junction-coupled DSGCs. sDSGCs exhibit fine-scale correlations, with action potentials in an sDSGC more likely within ~2ms of action potential firing in a coupled neighbour. I first characterize electrical coupling of DSGCs through the identification of the molecular composition of DSGC gap junctions (Chapter 2). Physiological and immunohistochemical methods allowed me to demonstrate an important role for connexin 36 subunits in DSGC electrical coupling. Next (Chapter 3) I investigate the sub-cellular mechanisms underlying neuronal correlations between electrically coupled DSGCs. Using paired recordings, I show that chemical input (from bipolar cells and amacrine cells), electrical input (from gap junctions), and Na+ channel activity in DSGC dendrites underlie the generation of correlated spiking activity. While a common feature of electrically coupled networks, the mechanisms underlying correlations were previously unclear. In Chapter 4 I focus on the mechanisms within the DS circuit that endow these neurons with impressive sensitivity to stimulus contrast. Using physiological and pharmacological methods I first assess the relative contrast sensitivity of ganglion cells and starburst amacrine cells (SACs) in the DS circuit. The sensitivity of DSGC and SAC excitatory currents to antagonists of Na+ channels suggests an important role for these channels in amplifying low contrast responses and other weak inputs to the circuit. This role is later attributed to the differential expression of voltage-gated Na+ channels in specific bipolar cell populations. In aggregate, this dissertation describes several novel circuit mechanisms within the well-studied DS circuit. I also provide specific roles for such specializations in visual coding. / Graduate

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Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mesmo antes do estabelecimento de retinopatia detectável no exame clínico, a visão de cores e a sensibilidade ao contraste podem estar afetadas (Dean e cols., 1997; Kurtenbach e cols., 1999). Os déficits sensoriais têm sido atribuídos a alterações vasculares e da função de fotorreceptores (Greenstein e cols., 2000; Lieth e cols., 2000). Contudo, poucas conclusões acerca dos mecanismos fisiopatológicos têm sido obtidas. Este trabalho teve por objetivo identificar - em pacientes diabéticos tipo 2 com fundo de olho normal - possíveis alterações na visão de cores e sensibilidade ao contraste cromático e acromático e correlacionar os prejuízos sensoriais com a função eletrofisiológica da retina. A avaliação sensorial foi feita utilizando o Teste de Cores de Cambridge e o teste de sensibilidade ao contraste Psycho (Ventura e cols., 2003a, Ventura e cols., no prelo) e a função eletrofisiológica foi avaliada usando o eletrorretinograma de campo total (ERG). Os resultados dos pacientes diabéticos (n= 40; idade= 56 anos ± 9 e tempo de diabetes= 7 anos ± 9) foram comparados aos de grupos equiparado por idade. O limiar de discriminação de cores no eixo protan foi superior ao limite normal em 50% dos pacientes, no eixo deutan em 37% e tritan em 28%. A sensibilidade ao contraste cromático nos eixo vermelho/verde e azul/amarelo dos pacientes entre as freqüências espaciais de 0,2 a 2 cpg foi em média 10 dB menor que a dos pacientes, enquanto que na função de sensibilidade ao contraste acromático entre as freqüências espaciais de 0,3 a 20 cpg, a sensibilidade dos pacientes foi apenas 6 dB menor que a dos controles. No ERG, os componentes mais alterados foram os relacionados à atividade da retina interna. A amplitude da onda-b na resposta de bastonetes e dos potenciais oscilatórios foi inferior aos limites normais para 24% e 39% dos pacientes, respectivamente, e as latências correspondentes foram mais lentas em 45% e 76% dos pacientes. A perda da discriminação de cores dos pacientes teve padrão difuso; contrariando relatos anteriores de que a diabete provoca defeito da visão de cores no eixo tritan. Os resultados de sensibilidade ao contraste mostraram que o processamento cromático foi claramente mais afetado que os sistemas relacionados ao processamento acromático. Os dados do ERG indicaram haver alteração da atividade da retina interna. Estes achados confirmam e ampliam dados anteriores e sua aplicação clínica pode mudar o conceito de retinopatia diabética. / Before the establishment of retinopathy detectable in the ophthalmologic examination, color vision and contrast sensitivity may be altered in diabetic patients. (Dean e cols., 1997; Kurtenbach e cols., 1999). The sensory deficits have been attributed to vascular alterations and to (Greenstein e cols., 2000; Lieth e cols., 2000). However, there are no definite conclusions about the pathological mechanisms involved in the vision losses. The objective of this work was to identify in patients with type 2 diabetes and normal fundus, possible alterations in color vision and chromatic and achromatic contrast sensitivity, and to correlate the sensory losses with the electrophysiological function of the retina. The psychophysical evaluation was made using the computerized Cambridge Colour Test and PSYCHO contrast sensitivity test. (Ventura e cols., 2003a, Ventura e cols., in press). Electrophysiological function was assessed using the full field electroretinogram (ERG). Patient\'s results (n= 40; age= 56 years ± 9 time of diabetes= 7 years ± 9) with results obtained with age-matched controls. The color discrimination threshold was higher than the normal limit in 50% of the patients in the protan axis, in 37% in the deutan axis and in 28% in the tritan axis. Chromatic contrast sensitivity in both the red/green and the blue yellow axes showed a loss of about 10 dB in patients as compared to controls throughout the frequencies tested (0.2 to 2cpd). In the achromatic contrast sensitivity function the loss found in patients was smaller, of about 6 dB throughout the frequency range tested (3 to 20 cpd). In the ERG b-wave and in the oscillatory potentials the amplitudes were smaller, respectively, in 24% and 39% of the patients compared to controls. The corresponding latencies were longer in 45% and 76% of the patients. The pattern of color discrimination losses of the patients indicates that there is a diffuse loss of color vision, as opposed to most previous results indicating that tritan losses. The contrast sensitivity results showed that the chromatic pathways were more affected than the achromatic pathways. The alterations found in the full field ERG are suggestive of inner retina losses. The present findings confirm and extend previous reports. Their clinical application may change the concept of diabetic retinopathy.

Objetivo: Avaliar o desenvolvimento da Acuidade Visual (AV) de resolução de grades e a Sensibilidade ao Contraste (SC) de recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional (PIG). Método: Medimos a AV e a SC de 126 recém-nascidos de termo com o potencial visual evocado de varredura (PVEv; Norcia & Tyler 1985). 73 recém-nascidos (Média de Idade = 11,3 ± 4,3 semanas) nasceram com o peso adequado para a idade gestacional - AIG (percentil 10; Alexander et al., 1996) e 53 recém-nascidos (Média de Idade = 9,2± 3,8 semanas) nasceram pequenos para a idade gestacional - PIG (percentil <10). Mediu-se o PVEv com o sistema PowerDiva (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) o qual gerou os estímulos e analisou as respostas provocadas. O PVEv foi registrado com três canais unipolares colocados em O1, Oz, and O2 relacionados ao eletrodo de referência no vertex. Utilizaram-se os estímulos de grades senoidais verticais em reversão de fase em 6 Hz com a luminância média de 161 cd/m2. Para medir a AV, o contraste de 80% era mantido fixo e a freqüência espacial aumentava linearmente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Para avaliar a SC, a freqüência espacial de 0,5 cpg era mantida fixa e o contraste aumentava logaritmicamente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Os resultados de ambas as funções visuais foram baseados na média vetorial de pelo menos três tentativas do PVEv. Analisou-se, também, a média do ruído e quatro medidas supralimiares: amplitude máxima (Amáx), razão sinal-ruído em Amáx (SNRmáx), fase em Amáx (máx) e a inclinação da reta do PVEv. Considerou-se o canal que registrou a AV e a SC mais alta, satisfazendo o critério rigoroso de fase e amplitude para assegurar que as respostas corticais eram confiáveis e significativamente acima do ruído. Resultados: O teste Qui-quadrado mostrou que uma proporção significativa de recém-nascidos PIG menores de 9 semanas de idade apresentava valores de AV e SC abaixo da média do grupo AIG com o peso ao nascimento igual ou acima do percentil 50 (P50). Além disso, nas medidas de AV, uma proporção significativa de recémnascidos PIG de 5 a 24 semanas de idade apresentava valores de Amáx, ruído médio e SNRmáx significativamente menores que a média do grupo AIG (P50). A ANOVA fatorial confirmou que a AV, SC, ruído médio e todas as medidas supralimiares apresentaram um desenvolvimento significativo, isto é, as médias dos valores para os recém-nascidos abaixo de 10 semanas de idade apresentavam-se significativamente menores do que as médias dos valores entre 10 e 24 semanas de idade. Além disso, a taxa de desenvolvimento de máx era semelhante para os dois grupos, assim como para os dados de desenvolvimento de fase de Hamer e Norcia (1994). Conclusões: Os recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional apresentaram alterações no desenvolvimento da acuidade visual de resolução de grades e sensibilidade ao contraste para frequência espacial baixa, principalmente nos 2 primeiros meses de vida quando as alterações nos limiares foram mais evidentes. Além disso, as alterações significativas encontradas para o ruído médio e amplitudes supralimiares durante os seis primeiros meses de vida, mostram que mesmo se os limiares de acuidade visual e contraste não fossem afetados, efeitos neuronais significantes ocorreriam nas vias visuais que conduzem a resposta gerada pelo PVEv (Mirabella et al., 2006) / Objectives: To evaluate the development of cortical grating acuity (VA) and contrast sensitivity (CS) in term infants born small for gestational age (SGA). Methods: Using the sweep visual evoked potential (sVEP; Norcia & Tyler 1985), we measured cortical VA and CS in 126 term infants. Seventy-three (average age = 11.3 ± 4.34 weeks) were born with birthweight within normal limits (> 10th percentile; Alexander et al., 1996). 53 infants were born SGA (average age = 9.2 ± 3.8 weeks). sVEPs were measured using the PowerDiva system (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) which generated the stimuli and analyzed the evoked responses. The sVEP was recorded using 3 unipolar channels placed at O1, Oz, and O2 with a reference electrode at the vertex. Stimuli were vertical sinewave luminance gratings phase-reversing at 6 Hz with a mean luminance of 161 cd/m2. To measure VA, spatial frequency (SF) was swept linearly from low to high during a 10-second trial, generating ten 1-sec time bins of sVEP data. Grating contrast was fixed at 80% during the SF sweep. To evaluate CS, SF was fixed at 0.5 c/deg, and contrast was increased logarithmically across 10 1-sec recording epochs. The resulting sVEP data from both protocols were based on a vector average of a minimum of 3 sVEP trials. In addition to thresholds, we analyzed average noise (Nav), and 4 suprathreshold measures - peak amplitude (Apeak), signal-to-noise ratio at Apeak (SNRpeak), phase at Apeak (peak) and slope of the rising phase of the sVEP (m). The data used were those obtained from the recording channel generating the highest VA or CS while satisfying strict phase and amplitude criteria to ensure that the responses were reliable and significantly above the noise. Results: A Chi-squared test showed that a significant proportion of the young ( 9 weeks) SGA infants had values of VA and CS that were below the mean of control infants (with birthweights above the international 50th percentile). In addition, mean Nav, Apeak and SNRpeak for the whole group of SGA infants were below the means of control infants across the whole age range tested. A factorial ANOVA confirmed that VA, CS, Nav and all the suprathreshold measures underwent significant development; that is, the mean values prior to 10 weeks were significantly different than the mean values between 10 and 24 weeks. In addition, the rate of development of peak was similar for the two groups as well as to prior phase-development data Hamer and Norcia (1994). Conclusions: Birth at term with weight small for gestational age appears to significantly affect development of both cortical grating acuity and contrast sensitivity for low-SF gratings. Effects on thresholds are most evident in the first 2 months. Moreover, the significant effects we found in Nav and suprathreshold amplitudes throughout the first 6 months of life show that, even if acuity and contrast thresholds are not affected, significant neuronal effects occur in the visual pathways leading to the sVEP signal (Mirabella et al., 2006)

A prematuridade ao nascimento é um fator de risco para a visão, podendo causar retinopatia, uma condição em que há descolamento da retina. Retinopatia da prematuridade ocorre em uma parcela relativamente pequena dos recém nascidos prematuros e não sabemos se os demais, cujo desenvolvimento visual é aparentemente normal, seguem de fato o mesmo curso que o observado em bebes nascidos após uma gestação completa, ou se também sofrem algum prejuízo devido ao nascimento prematuro. Alternativamente, estes bebês poderiam ter um desenvolvimento visual acelerado pela sua exposição mais longa ao mundo visual. Para saber se a condição de prematuridade acelera, retarda, ou não altera o desenvolvimento da visão, o presente trabalho comparou o desenvolvimento das funções de acuidade visual e de sensibilidade ao contraste espacial de luminância em bebês nascidos prematuros e a termo. O estudo utilizou o método dos Potenciais Visuais Corticais Provocados de Varredura para examinar essas funções. Possíveis correlações entre os limiares visuais obtidos durante o primeiro ano de vida e idade gestacional, índices de Apgar, e valores de peso ao nascimento, foram examinadas. Os participantes foram 57 bebês de ambos os sexos encaminhados pelo Hospital Universitário da Universidade de São Paulo, dos quais 31 prematuros e 26 nascidos a termo. As avaliações foram realizadas principalmente em 3 fases do desenvolvimento visual: 4, 6 e 12 meses de vida. Os bebês prematuros tiveram suas idades corrigidas com relação à idade gestacional para a comparação com os grupos de termos. Um grupo de 14 sujeitos adultos também foi avaliado com os mesmos estímulos visuais. As avaliações das funções de acuidade visual e sensibilidade ao contraste foram realizadas através do método de potenciais visuais corticais provocados de varredura. Eletrodos posicionados no escalpo da região occipital dos pacientes captaram as respostas eletrofisiológicas provocadas por estímulos gerados em um monitor de alta resolução por um sistema computadorizado (sistema NuDiva). Estes estímulos consistiam de grades quadradas com valor de contraste fixo (80%) para avaliação da acuidade visual, e grades senoidais de 4 freqüências espaciais: 0,2 , 0,8 , 2,0 e 4,0 ciclos por grau para a avaliação da sensibilidade ao contraste. Prematuros e termos não apresentaram diferenças estatísticas significantes nas funções visuais avaliadas em nenhuma fase do desenvolvimento. O pico de sensibilidade ao contraste ocorreu entre .8 e 2.0 cpg de 4 meses de idade. No sexto mês o pico deslocou-se para 2.0 cpg, e entre os meses 9 e 12 passou para freqüências espaciais mais altas, por volta de 4.0 cpg coincidindo com o pico encontrado para os adultos. Nossos dados sugerem que nem a experiência visual, maior nos prematuros em relação aos termos, nem o tempo de gestação, maior nos termos em relação aos prematuros, afetam o desenvolvimento da visão espacial em humanos. / Prematurity at birth is a risk factor for vision, since it may lead to retinopathy - a condition in which there is retinal detachment. Retinopathy of prematurity occurs in a relatively small percentage of premature infants and it is not known if the remainder, whose visual development is apparently normal, follow the same course as in term babies after a complete gestational period, or if they also suffer some loss from having been born before complete development. Alternatively, these babies might have an accelerated visual development due to their longer exposure to the visual world, compared to term babies. To examine if prematurity accelerates, slows down, or does not affect visual development, the present study compared the development of visual acuity and contrast sensitivity in premature and term babies. The study used the methodology of the sweep visual evoked potentials to examine these functions. Possible correlations between visual thresholds obtained during the first year of life and gestational age, apgar index and birth weight, were examined. Participants were 57 infants of both genders, recruited by the University Hospital of São Paulo University, of which 31 were prematurely born and 26 were term infants. Evaluations were performed at three visual developmental epochs: 4, 6 e 12 months of age. The age of preterm infants was corrected by their gestational ages in order to allow comparison with the term infants. Another group with 14 adult subjects was tested with the same visual stimulus. Visual acuity and contrast sensitivity tests were performed with the sweep visual evoked potential method. Electrodes placed over the infant\'s scalp at the occipital role recorded electrophysiological responses evoked to visual stimuli generated by a high resolution monitor of a computerized system. The stimuli were square wave gratings with 80% of contrast to evaluate visual acuity, and sine wave gratings of 4 spatial frequencies: 0,2 , 0,8 , 2,0 e 4,0 cycles per degree to evaluate contrast sensitivity. Preterm and term infants did not show statistical differences in the evaluated visual functions in any developmental phase. The contrast sensitivity peak occurred between 0.8 and 2.0 cpd at 4 months of age. At the sixth month the peak moved to 2.0 cpd and it was displaced to a higher spatial frequency (4.0 cpd) at 12 months, where it coincides with the adult SCS peak. Our data suggest that neither visual experience, longer in the preterm, nor gestational age, longer in the term infants, seems to affect spatial vision functions in humans.

O Diabetes Melitus (DM) é uma doença crônica que compromete vários aspectos da saúde. Uma das complicações mais prevalentes associada à DM é a retinopatia diabética (RD), que produz perdas visuais em várias funções, podendo levar à cegueira. Essas perdas são detectáveis mesmo antes do aparecimento de sinais de retinopatia diabética e sua detecção pode servir para melhor monitoramento, prevenção e tratamento da RD. Utilizando testes psicofísicos e eletrofisiológicos computadorizados de última geração, o presente projeto investiga a discriminação de cores, sensibilidade ao contraste e o padrão das respostas eletrofisiológicas do eletrorretinograma multifocal (mfERG) em vinte pacientes (Idade=28,20 DP = 7,12) com Diabetes Mellitus tipo 1 sem sinais clínicos de retinopatia comparando-os com vinte sujeitos controle (Idade = 28,29 anos DP = 5,03) sem diabetes, ou outras doenças. A discriminação de cores foi avaliada pelo CCT (Cambridge Colour Test) para a discriminação de cores, e a sensibilidade ao contraste programa Metropsis (Cambridge Research System, Ltd), utilizando grades senoidais verticais em sete freqüências espaciais (0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10 ; 20 cpg) A função eletrofisiológica da retina foi avaliada pelo eletrorretinograma multifocal (mfERG). A comparação dos dados entre grupos foi feita por ANOVA. No CCT, no protocolo Trivector, os limiares de discriminação cromática dos pacientes foram significativamente mais elevados que os do grupo controle em todos os eixos protan (p = 0,026), deutan (p= 0,012) e tritan (p = 0,001) e no protocolo das elipses a área de discriminação foi significativamente maior que a dos controles (p = 0,002), com elipses próximas de círculos indicando perdas de discriminação difusas. A sensibilidade ao contraste também mostrou-se reduzida, com diferença significativa nas frequências espaciais 0,2 (p = 0,037) e 5 (p = 0,004) cpg. No mfERG, o grupo DM apresentou tempo implícito significativamente maior em N1 0º (p = 0,03) e N2 5º (p = 0,04) e amplitude reduzida em N2 20º (p = 0,04) e 25º (p = 0,02). Concluímos que o grupo de pacientes com diabetes tipo 1 estudado, apresenta perdas comportamentais e eletrofisiológicas de função visual, mesmo na ausência de retinopatia, Estes achados confirmam resultados da literatura obtidos com outros testes / Diabetes Mellitus (DM) is a chronic disease that compromises different aspects of human health and at different times during its progression.. One of the most prevalent complications associated with DM is diabetic retinopathy (DR), which produces losses in different visual functions and can result in blindness. The visual losses can be detected prior to the development of DR and can lead to improvements in the control, prevention and treatment of DR. The present work investigates the color discrimination, contrast sensitivity and the electrophysiological responses patterns of the multifocal electroretinogram (mfERG) using the latest generation of psychophysical and electrophysiological tests in twenty patients (age=28.20; SD=7.12) with Diabetes Mellitus type 1 without DR compared to twenty subjects (age=28.29; SD=5.03) without diabetes and ocular disease. The color discrimination was performed through CCT (Cambridge Colour Test) and contrast sensitivity by Metropsis software (Cambridge Research System, Ltd) using vertical sine wave gratings in seven spatial frequencies (0.2; 0.5; 1; 2; 5; 10; 20 cpd). The retinal electrophysiological function was evaluated with mfERG. The data comparison among groups was performed with ANOVA test. In the Trivector protocol of CCT the diabetic patients showed differences in all axes protan (p = 0,026), deutan (p = 0,012) and tritan (p = 0,001); in the elipses protocol there was a diffuse loss in the patients discrimination (p = 0,002). The contrast sensitivity was reduced in the diabetic group, in particular to the spatial frequencies of 0.2 (p = 0,037) and 5 (p = 0,004)cpd. The results of mfERG from the DM group showed an implicit time bigger in N1 0º (p = 0,03) and N2 5º (p = 0,04) (0º) compared to the control group and a reduced amplitude of N2 20º (p = 0,04) e 25º (p = 0,02). In conclusion, the patients with diabetes type 1 present with behavioral and electrophysiological visual losses, however, they do not show retinopathy. These findings confirm previous results shown in the literature from other tests

Objetivo: Avaliar o desenvolvimento da Acuidade Visual (AV) de resolução de grades e a Sensibilidade ao Contraste (SC) de recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional (PIG). Método: Medimos a AV e a SC de 126 recém-nascidos de termo com o potencial visual evocado de varredura (PVEv; Norcia & Tyler 1985). 73 recém-nascidos (Média de Idade = 11,3 ± 4,3 semanas) nasceram com o peso adequado para a idade gestacional - AIG (percentil 10; Alexander et al., 1996) e 53 recém-nascidos (Média de Idade = 9,2± 3,8 semanas) nasceram pequenos para a idade gestacional - PIG (percentil <10). Mediu-se o PVEv com o sistema PowerDiva (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) o qual gerou os estímulos e analisou as respostas provocadas. O PVEv foi registrado com três canais unipolares colocados em O1, Oz, and O2 relacionados ao eletrodo de referência no vertex. Utilizaram-se os estímulos de grades senoidais verticais em reversão de fase em 6 Hz com a luminância média de 161 cd/m2. Para medir a AV, o contraste de 80% era mantido fixo e a freqüência espacial aumentava linearmente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Para avaliar a SC, a freqüência espacial de 0,5 cpg era mantida fixa e o contraste aumentava logaritmicamente em intervalos de 1 segundo, durante 10 segundos. Os resultados de ambas as funções visuais foram baseados na média vetorial de pelo menos três tentativas do PVEv. Analisou-se, também, a média do ruído e quatro medidas supralimiares: amplitude máxima (Amáx), razão sinal-ruído em Amáx (SNRmáx), fase em Amáx (máx) e a inclinação da reta do PVEv. Considerou-se o canal que registrou a AV e a SC mais alta, satisfazendo o critério rigoroso de fase e amplitude para assegurar que as respostas corticais eram confiáveis e significativamente acima do ruído. Resultados: O teste Qui-quadrado mostrou que uma proporção significativa de recém-nascidos PIG menores de 9 semanas de idade apresentava valores de AV e SC abaixo da média do grupo AIG com o peso ao nascimento igual ou acima do percentil 50 (P50). Além disso, nas medidas de AV, uma proporção significativa de recémnascidos PIG de 5 a 24 semanas de idade apresentava valores de Amáx, ruído médio e SNRmáx significativamente menores que a média do grupo AIG (P50). A ANOVA fatorial confirmou que a AV, SC, ruído médio e todas as medidas supralimiares apresentaram um desenvolvimento significativo, isto é, as médias dos valores para os recém-nascidos abaixo de 10 semanas de idade apresentavam-se significativamente menores do que as médias dos valores entre 10 e 24 semanas de idade. Além disso, a taxa de desenvolvimento de máx era semelhante para os dois grupos, assim como para os dados de desenvolvimento de fase de Hamer e Norcia (1994). Conclusões: Os recém-nascidos de termo pequenos para a idade gestacional apresentaram alterações no desenvolvimento da acuidade visual de resolução de grades e sensibilidade ao contraste para frequência espacial baixa, principalmente nos 2 primeiros meses de vida quando as alterações nos limiares foram mais evidentes. Além disso, as alterações significativas encontradas para o ruído médio e amplitudes supralimiares durante os seis primeiros meses de vida, mostram que mesmo se os limiares de acuidade visual e contraste não fossem afetados, efeitos neuronais significantes ocorreriam nas vias visuais que conduzem a resposta gerada pelo PVEv (Mirabella et al., 2006) / Objectives: To evaluate the development of cortical grating acuity (VA) and contrast sensitivity (CS) in term infants born small for gestational age (SGA). Methods: Using the sweep visual evoked potential (sVEP; Norcia & Tyler 1985), we measured cortical VA and CS in 126 term infants. Seventy-three (average age = 11.3 ± 4.34 weeks) were born with birthweight within normal limits (> 10th percentile; Alexander et al., 1996). 53 infants were born SGA (average age = 9.2 ± 3.8 weeks). sVEPs were measured using the PowerDiva system (Norcia & Tyler, 1985; Chen et al., 2005) which generated the stimuli and analyzed the evoked responses. The sVEP was recorded using 3 unipolar channels placed at O1, Oz, and O2 with a reference electrode at the vertex. Stimuli were vertical sinewave luminance gratings phase-reversing at 6 Hz with a mean luminance of 161 cd/m2. To measure VA, spatial frequency (SF) was swept linearly from low to high during a 10-second trial, generating ten 1-sec time bins of sVEP data. Grating contrast was fixed at 80% during the SF sweep. To evaluate CS, SF was fixed at 0.5 c/deg, and contrast was increased logarithmically across 10 1-sec recording epochs. The resulting sVEP data from both protocols were based on a vector average of a minimum of 3 sVEP trials. In addition to thresholds, we analyzed average noise (Nav), and 4 suprathreshold measures - peak amplitude (Apeak), signal-to-noise ratio at Apeak (SNRpeak), phase at Apeak (peak) and slope of the rising phase of the sVEP (m). The data used were those obtained from the recording channel generating the highest VA or CS while satisfying strict phase and amplitude criteria to ensure that the responses were reliable and significantly above the noise. Results: A Chi-squared test showed that a significant proportion of the young ( 9 weeks) SGA infants had values of VA and CS that were below the mean of control infants (with birthweights above the international 50th percentile). In addition, mean Nav, Apeak and SNRpeak for the whole group of SGA infants were below the means of control infants across the whole age range tested. A factorial ANOVA confirmed that VA, CS, Nav and all the suprathreshold measures underwent significant development; that is, the mean values prior to 10 weeks were significantly different than the mean values between 10 and 24 weeks. In addition, the rate of development of peak was similar for the two groups as well as to prior phase-development data Hamer and Norcia (1994). Conclusions: Birth at term with weight small for gestational age appears to significantly affect development of both cortical grating acuity and contrast sensitivity for low-SF gratings. Effects on thresholds are most evident in the first 2 months. Moreover, the significant effects we found in Nav and suprathreshold amplitudes throughout the first 6 months of life show that, even if acuity and contrast thresholds are not affected, significant neuronal effects occur in the visual pathways leading to the sVEP signal (Mirabella et al., 2006)

<p>Print mottle is a problem that has been hassling the printing business for a long time. Along with sharpness and correct colour reproduction, absence of print mottle is one of the most important factors of print quality. The possibility to measure the amount of print mottle (reflectance variation) may in many ways facilitate the development of printing methods. Such a measurement model should preferably follow the functions and abilities of the Human Visual System (HVS). </p><p>The traditional model that STFI-Packforsk has developed to measure print mottle uses frequency analysis to find variations in reflectance. However, this model suffers some limitations since is does not perfectly agree with the functions of the HVS and does only measure variations in lightness. A new model that better follows the functions of the HVS has thus been developed. The new model does not only consider variations in lightness (monochromatic) but also variations in colour (chromatic). The new model also puts a higher weight on systematic variations than on random variations since the human eye is more sensitive to ordered structures. Furthermore, the new model uses a contrast sensitivity function that weights the importance of variations in different frequencies. </p><p>To compare the new model with the traditional STFI model, two tests were carried out. Each test consisted of a group of test patches that were evaluated by the traditional STFI model and the new model. The first test consisted of 15 greyscale test patches that originated from conventional flexo and offset presses. The second test consisted of 24 digitally simulated test patches containing colour mottle and systematic mottle. </p><p>The evaluation results in both the traditional and the new model were compared to the results of a visual evaluation carried out using a panel of test persons. The new model produced a result that correlated considerably better with the visual estimation than what the traditional model did.</p>

<p>This study is a thesis for the Master of Science degree in Media Technology and Engineering at the Department of Science and Technology, Linkoping University. It was accomplished from November 2002 to May 2003. </p><p>Objective image quality measures play an important role in various image processing applications. In this paper quality measures applied on halftoned images are aimed to be in focus. Digital halftoning is the process of generating a pattern of binary pixels that create the illusion of a continuous- tone image. Algorithms built on this technique produce results of very different quality and characteristics. To evaluate and improve their performance, it is important to have robust and reliable image quality measures. This literature survey is to give a general description in digital halftoning and halftone image quality methods.</p>