The work in this thesis is concerned with examining the retinal and cortical contributions to human trichromatic colour vision. Chromatic processing at the cortex level was examined using visual evoked potentials (VEPs). These responses were elicited by chromatic spot stimuli, which were manipulated in order to selectively activate the chromatic processing system. Chromatic processing at the retinal level was examined using the electroretinograms (ERGs) for which cone isolating stimuli were used to assess the nature of L and M cone inputs to cone-opponent mechanisms. The results from the VEP experiments suggest VEP morphology is dependent upon 1) chromatic and or luminance contrast content of the stimulus, 2) stimulus size, and 3) extent to which the chromatic stimulus activates either the L/M or S/(L+M) opponent mechanism. The experiments indicate that chromatic stimulation is indexed by large N1 component and small offset responses. Optimal stimulus size for chromatic isolation is 2-4 ° along L/M axes and 6° along S/(L+M) axis. From the ERG experiments, It has been shown that the low (12Hz) and high (30Hz) temporal frequency flickering stimuli can isolate the chromatic and luminance processing mechanisms in the retina. For low temporal frequency ERGs, the L:M ratio was close to unity and L/M phase difference was close to 180°. For high temporal frequency ERGs, the L:M ratio was more than unity and L/M phase difference was close to 90°. In addition to this, the variation in L:M ratio across the retinal eccentricity was also examined. These results suggest, for the chromatic processing, L:M ratio is close to unity independent of retinal eccentricity and individuals. For the luminance processing, L:M ratio is more than unity and depends upon the region of the retina being stimulated. These findings indicate the maintenance of cone selective input for the chromatic processing across the human retina.

Esta pesquisa pretendia estabelecer um mapa espaço temporal das respostas de vernier no córtex visual humano. O uso do potencial visual provocado de varredura (PVPv) proporciona medidas eficientes e sensíveis dos limiares de vernier com os quais se pode começar a examinar as respostas corticais de vernier no âmbito dos parâmetros espaço temporais. As respostas de vernier foram avaliadas em relação à hipótese de que os sinais retinianos provenientes das células ganglionares da via magnocelular e não da via parvocelular compõem o input neural para córtex que é utilizado para gerar as respostas de vernier (tarefas de localização de alta precisão Lee et a., 1990; Lee et al., 1995). Métodos: As respostas de vernier no córtex humano foram medidas por meio do potencial visual provocado de varredura (PVPv). Quebras de vernier foram introduzidas em grades de ondas quadradas de produzindo colunas verticais intercaladas de barras estáticas e móveis. Medidas binoculares da acuidade vernier foram feitas em grades de alto contraste (64%) em função de 3 frequências temporais (3, 6 e 15 Hz) e 2 frequências espaciais (1 e 8 c/g). Medidas utilizando grades de baixo contraste foram feitas em função de 3 frequências temporais (3, 6 e 10Hz) e 3 frequências espaciais (1, 2 e 8c/g) em ambos os protocolos (alto e baixo contraste) as medidas foram feitas utilizando o PVPv. Foi utilizado o sistema POWER DIVA que utiliza a metodologia dos mínimos quadrados recursivos para extrair a amplitude e fase da resposta nos harmônicos selecionados da frequência do estímulo. Foram analisados o primeiro (1F1) e o segundo (2F1) harmônicos neste estudo. Com base em estudos anteriores, assume-se que o primeiro componente harmônico refere-se às respostas ao estímulo de vernier, e o segundo às respostas ao movimento relativo dos elementos do estímulo. Esta hipótese foi testada por meio da utilização de protocolos controle para ambos os arranjos de estímulos (alto e baixo contraste) em que foram utilizados os mesmos parâmetros, porém com deslocamentos entre as barras completamente simétricos (elementos da grade jamais se alinhavam). O sistema POWER DIVA calcula para cada segundo de janela de análise (bin) a amplitude local. A amplitude média do ruído nos 10 bins de análise é utilizada para calcular a razão sinal ruído para cada bin. Apenas sinais com razão sinal ruído maior que 3 foram considerados resposta. A média vetorial de 8 tentativas para cada condição de estímulo foi utilizada para determinar os limiares.Resultados: Os dados são consistentes com dados psicofísicos anteriores, especialmente os dados de Bradley & Skottun (1987) que demonstraram decréscimo significativo nos limiares de vernier com o aumento da frequência espacial. Os limiares eletrofisiológicos de vernier obtidos com o presente trabalho mostraram-se paralelos aos dados psicofísicos em função das frequências espaciais em ambos os protocolos. Os limiares no 1F1 também demonstraram redução significativa com o aumento da frequência temporal em altas frequências espaciais / The research was directed at establishing a spatiotemporal map of human cortical vernier responses. The use of swept-parameter, steady state visual evoked potential (sweep VEP, or sVEP) provides efficient and sensitive measurement of vernier thresholds with which to begin to examine cortical vernier responses over the spatio-temporal parameter space. The vernier responses were evaluated in relation to the hypothesis that the magnocellular (M) but not parvocellular (P) ganglion cell retinal output forms the neural input to cortex that is used to derive vernier (high precision localization task - Lee et al., 1990; Lee et al., 1995). Methods: Human cortical vernier responses were measured using the sweep visual evoked potential (sVEP). Vernier offsets are introduced into a square wave grating producing interleaved vertical columns of moving and static bars. Binocular measurements of the vernier acuity were made using high contrast (64%) gratings as a function of 3 temporal frequencies (TF = 3, 6 and 15 Hz) and 2 spatial frequencies (SF = 1 and 8 c/g). Measurements were also made at low contrast (8%) as a function of 3 temporal frequencies (3, 6 and 10Hz) and 3 spatial frequencies (1, 2 and 8c/g) using the sVEP. The POWER DIVA system uses the recursive least squares to extract the response amplitude and phase at selected harmonics of the stimulus frequency. We analyzed the evoked potentials at the first (1F1 fundamental) and second (2F1) harmonics. Based on prior research, we take the 1F1 component to be the specific response to the periodic vernier onset/offset, while the 2F1 component reflects local relative motion responses. We checked this assumption by also measuring sVEPs using a motion control protocol in which equivalent displacement amplitudes were presented in and identical stimulus array, but with the displacements being completely symmetrical alternations between two states of misalignment (grating elements were never aligned). To ensure that the amplitude data used for the regression and extrapolation to threshold is really a response to stimulus instead of noise, POWER DIVA calculates, for each 1-second analysis window (time bin), a local noise amplitude. The mean noise amplitude across 10 analysis bins is used to calculate the signal to noise ratio for each time bin. Only signals with a signal to noise ratio > 3 were considered as a response. The vector average of at least 8 trials was used to determine thresholds. Results: The data are consistent with some comparable prior psychophysical data, especially data from Bradley & Skottun (1987) who showed significant decrease in the vernier thresholds with the increase of spatial frequency. Our cortical (sVEP) vernier thresholds paralleled the psychophysical data as a function of SF in both protocols. The 1F1 (vernier) thresholds also exhibited a significant decrease with increase of temporal frequency at high SF

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Purpose: To explore new methodologies to quantify binocular interactions and shed light on their possible neural generators. Methods: Binocular inhibition (BI) was experimentally produced in 40 visually healthy subjects by inserting a series of neutral density (ND) filters in front of one eye. Visual evoked potentials were recorded with stimuli tuned for check size, location and contrast. The Pulfrich effect was investigated using computerized pendulums. Results: Stimulus parameters required to generate maximal BI differ from those for maximal binocular summation (BS). The phase shift required to reverse the Pulfrich effect was proportional to the strength of the ND filter used, and the implicit time measured with VEPs and calculated with the PE correlate. Conclusion: It appears separate neural generators are responsible for BI and BS.

Esta pesquisa pretendia estabelecer um mapa espaço temporal das respostas de vernier no córtex visual humano. O uso do potencial visual provocado de varredura (PVPv) proporciona medidas eficientes e sensíveis dos limiares de vernier com os quais se pode começar a examinar as respostas corticais de vernier no âmbito dos parâmetros espaço temporais. As respostas de vernier foram avaliadas em relação à hipótese de que os sinais retinianos provenientes das células ganglionares da via magnocelular e não da via parvocelular compõem o input neural para córtex que é utilizado para gerar as respostas de vernier (tarefas de localização de alta precisão Lee et a., 1990; Lee et al., 1995). Métodos: As respostas de vernier no córtex humano foram medidas por meio do potencial visual provocado de varredura (PVPv). Quebras de vernier foram introduzidas em grades de ondas quadradas de produzindo colunas verticais intercaladas de barras estáticas e móveis. Medidas binoculares da acuidade vernier foram feitas em grades de alto contraste (64%) em função de 3 frequências temporais (3, 6 e 15 Hz) e 2 frequências espaciais (1 e 8 c/g). Medidas utilizando grades de baixo contraste foram feitas em função de 3 frequências temporais (3, 6 e 10Hz) e 3 frequências espaciais (1, 2 e 8c/g) em ambos os protocolos (alto e baixo contraste) as medidas foram feitas utilizando o PVPv. Foi utilizado o sistema POWER DIVA que utiliza a metodologia dos mínimos quadrados recursivos para extrair a amplitude e fase da resposta nos harmônicos selecionados da frequência do estímulo. Foram analisados o primeiro (1F1) e o segundo (2F1) harmônicos neste estudo. Com base em estudos anteriores, assume-se que o primeiro componente harmônico refere-se às respostas ao estímulo de vernier, e o segundo às respostas ao movimento relativo dos elementos do estímulo. Esta hipótese foi testada por meio da utilização de protocolos controle para ambos os arranjos de estímulos (alto e baixo contraste) em que foram utilizados os mesmos parâmetros, porém com deslocamentos entre as barras completamente simétricos (elementos da grade jamais se alinhavam). O sistema POWER DIVA calcula para cada segundo de janela de análise (bin) a amplitude local. A amplitude média do ruído nos 10 bins de análise é utilizada para calcular a razão sinal ruído para cada bin. Apenas sinais com razão sinal ruído maior que 3 foram considerados resposta. A média vetorial de 8 tentativas para cada condição de estímulo foi utilizada para determinar os limiares.Resultados: Os dados são consistentes com dados psicofísicos anteriores, especialmente os dados de Bradley & Skottun (1987) que demonstraram decréscimo significativo nos limiares de vernier com o aumento da frequência espacial. Os limiares eletrofisiológicos de vernier obtidos com o presente trabalho mostraram-se paralelos aos dados psicofísicos em função das frequências espaciais em ambos os protocolos. Os limiares no 1F1 também demonstraram redução significativa com o aumento da frequência temporal em altas frequências espaciais / The research was directed at establishing a spatiotemporal map of human cortical vernier responses. The use of swept-parameter, steady state visual evoked potential (sweep VEP, or sVEP) provides efficient and sensitive measurement of vernier thresholds with which to begin to examine cortical vernier responses over the spatio-temporal parameter space. The vernier responses were evaluated in relation to the hypothesis that the magnocellular (M) but not parvocellular (P) ganglion cell retinal output forms the neural input to cortex that is used to derive vernier (high precision localization task - Lee et al., 1990; Lee et al., 1995). Methods: Human cortical vernier responses were measured using the sweep visual evoked potential (sVEP). Vernier offsets are introduced into a square wave grating producing interleaved vertical columns of moving and static bars. Binocular measurements of the vernier acuity were made using high contrast (64%) gratings as a function of 3 temporal frequencies (TF = 3, 6 and 15 Hz) and 2 spatial frequencies (SF = 1 and 8 c/g). Measurements were also made at low contrast (8%) as a function of 3 temporal frequencies (3, 6 and 10Hz) and 3 spatial frequencies (1, 2 and 8c/g) using the sVEP. The POWER DIVA system uses the recursive least squares to extract the response amplitude and phase at selected harmonics of the stimulus frequency. We analyzed the evoked potentials at the first (1F1 fundamental) and second (2F1) harmonics. Based on prior research, we take the 1F1 component to be the specific response to the periodic vernier onset/offset, while the 2F1 component reflects local relative motion responses. We checked this assumption by also measuring sVEPs using a motion control protocol in which equivalent displacement amplitudes were presented in and identical stimulus array, but with the displacements being completely symmetrical alternations between two states of misalignment (grating elements were never aligned). To ensure that the amplitude data used for the regression and extrapolation to threshold is really a response to stimulus instead of noise, POWER DIVA calculates, for each 1-second analysis window (time bin), a local noise amplitude. The mean noise amplitude across 10 analysis bins is used to calculate the signal to noise ratio for each time bin. Only signals with a signal to noise ratio > 3 were considered as a response. The vector average of at least 8 trials was used to determine thresholds. Results: The data are consistent with some comparable prior psychophysical data, especially data from Bradley & Skottun (1987) who showed significant decrease in the vernier thresholds with the increase of spatial frequency. Our cortical (sVEP) vernier thresholds paralleled the psychophysical data as a function of SF in both protocols. The 1F1 (vernier) thresholds also exhibited a significant decrease with increase of temporal frequency at high SF

The work in this thesis is concerned with examining the retinal and cortical contributions to human trichromatic colour vision. Chromatic processing at the cortex level was examined using visual evoked potentials (VEPs). These responses were elicited by chromatic spot stimuli, which were manipulated in order to selectively activate the chromatic processing system. Chromatic processing at the retinal level was examined using the electroretinograms (ERGs) for which cone isolating stimuli were used to assess the nature of L and M cone inputs to cone-opponent mechanisms. The results from the VEP experiments suggest VEP morphology is dependent upon 1) chromatic and or luminance contrast content of the stimulus, 2) stimulus size, and 3) extent to which the chromatic stimulus activates either the L/M or S/(L+M) opponent mechanism. The experiments indicate that chromatic stimulation is indexed by large N1 component and small offset responses. Optimal stimulus size for chromatic isolation is 2-4 ° along L/M axes and 6° along S/(L+M) axis. From the ERG experiments, It has been shown that the low (12Hz) and high (30Hz) temporal frequency flickering stimuli can isolate the chromatic and luminance processing mechanisms in the retina. For low temporal frequency ERGs, the L:M ratio was close to unity and L/M phase difference was close to 180°. For high temporal frequency ERGs, the L:M ratio was more than unity and L/M phase difference was close to 90°. In addition to this, the variation in L:M ratio across the retinal eccentricity was also examined. These results suggest, for the chromatic processing, L:M ratio is close to unity independent of retinal eccentricity and individuals. For the luminance processing, L:M ratio is more than unity and depends upon the region of the retina being stimulated. These findings indicate the maintenance of cone selective input for the chromatic processing across the human retina.

The goal of this thesis is to track latency changes in three visual evoked potentials (VEP) stimuli as an indication of overall brain development, in order to provide a normative baseline to differentiate visual and neurological development from pathological processes. VEP- neural electrical activity recorded from the scalp surface and synchronized with visual stimulus transitions- is one of the common techniques in understanding infant vision development. Past work has concentrated on responses to pattern reversal and to the latency of the initial positive peak. Here we compare the timing of responses to pattern, orientation, and direction-reversal VEPs, and transient peak latencies to those calculated from the gradient of steady-state phase against reversal rate. The three stimuli were tested in 81 adults at 1- 16 r/s and 137 infants (3.6- 79.0 weeks) at 2- 8 r/s. Initial responses to orientation and direction were as fast as for contrast- around 100 ms, consistent with other findings that V1 is orientation selective. Cortical processing for both OR and DR yielded longer latencies (200 ms) by the calculated method, perhaps reflecting more involvement of higher visual processing in comparison to PR. Orientation and direction latencies also had a delayed onset and longer developmental period to reach maturity. Infants reached adult transient PR latency values by 15 weeks, for OR by 50 weeks, and for DR by 10 weeks. For the calculated latency, infants reached both adult PR and DR latencies by 30 weeks while OR showed little change across age. We successfully confirmed that (1) phase-based calculation of latency is effective, easy to use, and taps into a different cortical pathway; (2) motion processing has an additional, faster, subcortical pathway; (3) a parallel processing of initial contrast and orientation; and (4) later visual processing is not only developmentally delayed for all three stimuli but also more vulnerable to perinatal brain damage. These latency differences provided a baseline for clinical evaluations where identification of delayed latencies should aid early diagnosis and guide therapies for adults and infants.

O objetivo do estudo foi medir a acuidade visual (AV) em crianças com diagnóstico de hidrocefalia, apresentando ou não a válvula de derivação ventricular (DVP). Participaram da pesquisa um total de 55 crianças (34 F e 21M) com diagnóstico de hidrocefalia (45 com DVP e 10 sem DVP), com idade entre zero a 291 semanas (média 74 semanas). A AV foi medida pela técnica do Potencial Visual Evocado de Varredura e os resultados foram comparados a valores de referência (Norcia, 1985b). Os diagnósticos etiológicos que levaram à hidrocefalia foram: hemorragia intracraniana (25 crianças), mielomeningocele (20 crianças) e hidrocefalia congênita (10 crianças). O diagnóstico de hidrocefalia foi estabelecido em média no 16° dia de vida. Verificamos que, 31 crianças tiveram o procedimento realizado com menos de 15 dias do diagnóstico de hidrocefalia enquanto que em 14 a válvula foi instalada após 15 dias. Das 55 crianças avaliadas no 1° exame, 18 fizeram o 2° exame, 13 fizeram o 3° exame, 10 completaram quatro exames e apenas cinco completaram as cinco avaliações. Os resultados mostram que dentre as 101 avaliações de AV realizadas em todas as crianças, 95 exames (94%) se mostraram alterados e seis normais. Não há diferença estatística entre a AV das crianças sem derivação em comparação com aquelas crianças cuja DVP foi realizada com tempo de derivação maior que 15 dias (p = 0.699). Houve, todavia, uma diferença estatística na AV, quando comparamos as crianças, cujas derivações foram realizadas em até 15 dias do diagnóstico da hidrocefalia, com aquelas cuja derivação foi realizada após 15 dias (p = 0.038) ou com aquelas que não foram derivadas (p = 0.031). Crianças que não tiveram complicações na DVP tiveram um melhor resultado de AV quando comparado com o grupo com complicação (p = 0.0001). No grupo de crianças com complicação, novamente aquelas que foram derivadas com tempo inferior a 15 dias do diagnóstico da hidrocefalia apresentou melhores resultados de AV quando comparado com aquelas crianças com complicação cuja derivação foi realizada com mais de 15 dias (p = 0.029). Nós concluímos que é possível a medida da acuidade visual de resolução pelos PVEs de varredura em crianças com diagnóstico de hidrocefalia e os valores geralmente são piores comparando aos valores normativos. O tempo da derivação e o número de complicações decorrentes da DVP parecem interferir nesta diferença. Em nosso conhecimento, este foi o primeiro trabalho a avaliar progressivamente, a acuidade visual de crianças, nos primeiros anos de vida, com hidrocefalia, com ou sem DVP e correlacionar o resultado com o tempo de derivações e número de complicações. Apesar da grande evolução tecnológica alcançada pela oftalmologia, ainda não somos capazes de prevenir as alterações visuais detectáveis pelo simples exame de AV nas crianças com hidrocefalia. O tempo para a inserção da válvula de derivação e o tratamento para as complicações ainda são medidas retardadas devido à prematuridade, instabilidade hemodinâmica e a não autorização do familiar. Estes motivos podem comprometer o desenvolvimento visual destas crianças. / The objective was to measure the visual acuity (VA) of children with the diagnosis of hydrocephalus with or without peritoneal-ventricular shunt (PVS). A total of 55 children with the diagnosis of hydrocephalus (45 with PVS and 10 without PVS) were included in the study (34F and 21M), with an age range of 0 to 291 weeks (mean=74 weeks). The VA was measured by the sweep visual evoked potential technique and the results were compared with reference values proposed by Norcia (1985b). Etiological diagnosis of the hydrocephalus was as follows: intracranial hemorrhage (25 children), meningomyelocele (20 children) and congenital hydrocephalus (10 children). The diagnosis of hydrocephalus was made in an average time of 16 days of life. After the diagnosis, the insertion of the PVS, when made, was accomplished in average on the 16th day. Of those with a PVS, in 31 the ventricular valve was inserted before 15 days after the diagnosis whereas in 14 in shunt was inserted after 15 days. Of the 55 children evaluated in the first exam, 18 were evaluated in a second exam, 13 did the third exam, 10 completed 4 exams and only 5 completed the 5 evaluations. The results of the 101 sweep visual evoked potential performed in all children, 95 exams (94%) were abnormal and only 6 were normal. There was no statistical difference in the VA of children without a ventricular shunt in comparison with those in which the shunt was inserted after 15 days of the diagnosis of hydrocephalus (p=0.699). There was, however, a statistical difference in the VA between children with a ventricular shunt inserted before 15 days of the diagnosis and children with a ventricular shunt after 15 days (p=0.038) or those without a shunt (p=0.031). Children with no complications of the ventricular shunt had a better VA as compared to those with shunt complications (p= 0.0001). In the group of children with complications, again those who had a shunt inserted before 15 days bad better VA results in comparison to those in whom the shunt was inserted after 15days (p=0.029). We concluded that measuring visual acuity by sweep visual evoked potential is feasible in children with the diagnosis of hydrocephalus and that results are usually worse comparing with reference values. The timing for insertion of a ventricular shunt and the occurrence of complications of this procedure are factors that may influence the VA. To our knowledge, this is the first study that progressively evaluated the VA in children, of early age, with hydrocephalus, with or without a ventricular shunt and correlated the VA with the timing and complications of the ventricular shunt. Despite the great technological advance in ophthalmology, we are still unable to prevent visual impairments, detectable by simple visual acuity tests, in children with hydrocephalus. The timing of the insertion of the ventricular shunt and the adequate treatment of the potential complications may be delayed due to prematurity, hemodynamic instability and family refusal. This delay may compromise the visual development of these children.

Objetivo: Avaliar repercussões da exposição ocupacional a uma mistura de solventes orgânicos sobre o desempenho visual de um grupo de frentistas. Método: Foram aplicados testes de ordenamento e discriminação de matizes, campo visual e sensibilidade ao contraste espacial de luminância em 25 frentistas (20 homens, M=36,4 anos, DP=8,9) e 25 controles sem histórico de exposição crônica a solventes (10 homens, M=33,8 anos, DP=8,8). As concentrações metabólitos urinários de tolueno (M=0,3 g/g de creatinina; DP=0,16) e xileno (M=0,1 g/g de creatinina; DP=0,02) e o tempo de trabalho (M=9,6 anos; DP=6,2) foram utilizados como indicativos da exposição dos frentistas. Os participantes foram submetidos a exame oftalmológico, e quando necessário, corrigir a acuidade visual para 20/20. Todas as medidas foram realizadas monocularmente com um olho escolhido ao acaso, com exceção do Potencial Visual Evocado Multifocal (PVEmf) e da campimetria. Para avaliar a visão de cores, utilizamos o Lanthony D15-d e Cambridge Colour Test 2.0. Na campimetria estática automatizada foi utilizado o protocolo branco-branco 24-2 do aparelho Humphrey Field Analyzer II-750i. A atividade elétrica visual cortical foi avaliada com o sistema de PVEmf Veris Science 5.2.4, utilizando um estímulo de 60 setores. A sensibilidade ao contraste espacial de luminância foi avaliada no teste Metropsis, para grades senoidais em 7 frequências espaciais de 0,2 a 20,0 cpg. Resultados: Os escores do grupo de frentistas e do grupo controle foram comparados pelo teste Mann-Whitney U. No teste de discriminação de cores (CCT), houve diferença estatística significativa entre controles e frentistas para a área total da elipse (p<0,01), elipticidade (p<0,05) e limiares nos eixos protan, deutan e tritan (p<0,05). No D15d houve diferença significativa entre os 8 dois grupos (p<0,01). Os dados da campimetria apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos para as excentricidades de 90, 150 e 210, além dos valores de MD e PSD (p<0,05). Dos três frentistas avaliados com o PVEmf, todos apresentaram uma diminuição significativa (p<0,05) da amplitude do sinal (em relação a dados normativos) em um mínimo de 30 setores do campo visual, resultado que não foi observado no grupo controle. Nos testes de visão de cores, foi encontrada uma correlação (Spearman) positiva e significativa entre o tempo de trabalho e os índices do Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) e os limiares no eixo deutan (p=0,59; p<0,05). Na campimetria, houve correlações negativas significativas com o tempo de trabalho para a área da Fóvea (p=-051; p<0,05), e para os anéis de 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). Não foi encontrada correlação significativa entre a sensibilidade ao contraste e o tempo de trabalho. Conclusões: Os resultados mostram alterações amplas e difusas no processamento visual em decorrência da exposição crônica a solventes orgânicos / Purpose: To evaluate the outcome of chronic occupational exposure to a mixture of solvents on the visual system of a group of gas station workers. Methods: 25 gas station workers (20 male; M=36,4 years old, SD=8,9) and 25 controls (10 male; M=33,8 years old, DP=8,8) with no history of chronic exposure to solvents were tested for hue discrimination and arrangement, spatial contrast sensitivity, visual field and multifocal VEPs. Urinary concentrations of toluene (M=0,3g/g of creatinine; Sd=0,16) and xylene metabolites (M=0,1 g/g creatinine; SD=0), along with the time of work (M=9,6 years; SD=6,2) were used as indicators of the exposure. The participants were submitted to an ophthalmologic examination and corrected the visual acuity to 20/20 whenever needed. All measurements were monocular (eye randomly chosen) and only one eye was tested, except for Multifocal Visual Evoked Potential (mfVEP) and the automated perimetry. Color was evaluated with the Lanthony D15d and Cambridge Colour Test 2.0. Automatic static perimetry used the white-on-white 24-2 protocol of the Humphrey Field Analyzer II-750i. Visual field was also evaluated with the mfVEP system Veris Science 5.2.4. Contrast sensitivity was measured with Metropsis software, using sine wave gratings of 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 and 20,0 cpd. Results: The results for the two groups were compared using the Mann-Whitney U test. In the color discrimination test, the groups were significantly different for the thresholds in the three confusion axis tested (p<0,05), area of the ellipse (p<0,01) and ellipticity (p<0,05). In the color arrangement test, the two groups were significantly different (p<0,01). The automated perimetry results were also significantly different between groups for the 90, 150 e 210 eccentricity rings (p<0,05) and the MD and PSD values (p<0,05). Only three of the workers were tested with the mfVEP so far. All three had at least 30 sectors in the visual field 10 with significant loss of amplitude in the response (p<0,05, when compared to normative data). This result was not observed in the control group. The Spearman correlation coefficient was used to look for significant correlations between time of work and visual performance. For color vision, we found significant positive correlation between time of work and indexes of the Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) and deutan axis thresholds (p=0,59; p<0,05) for the CCT test. The analysis of sensitivity in eccentricity rings of perimetry data showed significant negative correlation with the time of work for the Fovea (p=-051; p<0,05) and rings of 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). The contrast sensitivity data was not significantly correlated with time of work. Conclusions: The results presented here suggest that chronic occupational exposure to organic solvents leads to changes in the visual system function even when the exposure is within occupational safety limits. The results also suggest that the visual changes are extensive and diffuse

Objetivo: Avaliar repercussões da exposição ocupacional a uma mistura de solventes orgânicos sobre o desempenho visual de um grupo de frentistas. Método: Foram aplicados testes de ordenamento e discriminação de matizes, campo visual e sensibilidade ao contraste espacial de luminância em 25 frentistas (20 homens, M=36,4 anos, DP=8,9) e 25 controles sem histórico de exposição crônica a solventes (10 homens, M=33,8 anos, DP=8,8). As concentrações metabólitos urinários de tolueno (M=0,3 g/g de creatinina; DP=0,16) e xileno (M=0,1 g/g de creatinina; DP=0,02) e o tempo de trabalho (M=9,6 anos; DP=6,2) foram utilizados como indicativos da exposição dos frentistas. Os participantes foram submetidos a exame oftalmológico, e quando necessário, corrigir a acuidade visual para 20/20. Todas as medidas foram realizadas monocularmente com um olho escolhido ao acaso, com exceção do Potencial Visual Evocado Multifocal (PVEmf) e da campimetria. Para avaliar a visão de cores, utilizamos o Lanthony D15-d e Cambridge Colour Test 2.0. Na campimetria estática automatizada foi utilizado o protocolo branco-branco 24-2 do aparelho Humphrey Field Analyzer II-750i. A atividade elétrica visual cortical foi avaliada com o sistema de PVEmf Veris Science 5.2.4, utilizando um estímulo de 60 setores. A sensibilidade ao contraste espacial de luminância foi avaliada no teste Metropsis, para grades senoidais em 7 frequências espaciais de 0,2 a 20,0 cpg. Resultados: Os escores do grupo de frentistas e do grupo controle foram comparados pelo teste Mann-Whitney U. No teste de discriminação de cores (CCT), houve diferença estatística significativa entre controles e frentistas para a área total da elipse (p<0,01), elipticidade (p<0,05) e limiares nos eixos protan, deutan e tritan (p<0,05). No D15d houve diferença significativa entre os 8 dois grupos (p<0,01). Os dados da campimetria apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos para as excentricidades de 90, 150 e 210, além dos valores de MD e PSD (p<0,05). Dos três frentistas avaliados com o PVEmf, todos apresentaram uma diminuição significativa (p<0,05) da amplitude do sinal (em relação a dados normativos) em um mínimo de 30 setores do campo visual, resultado que não foi observado no grupo controle. Nos testes de visão de cores, foi encontrada uma correlação (Spearman) positiva e significativa entre o tempo de trabalho e os índices do Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) e os limiares no eixo deutan (p=0,59; p<0,05). Na campimetria, houve correlações negativas significativas com o tempo de trabalho para a área da Fóvea (p=-051; p<0,05), e para os anéis de 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). Não foi encontrada correlação significativa entre a sensibilidade ao contraste e o tempo de trabalho. Conclusões: Os resultados mostram alterações amplas e difusas no processamento visual em decorrência da exposição crônica a solventes orgânicos / Purpose: To evaluate the outcome of chronic occupational exposure to a mixture of solvents on the visual system of a group of gas station workers. Methods: 25 gas station workers (20 male; M=36,4 years old, SD=8,9) and 25 controls (10 male; M=33,8 years old, DP=8,8) with no history of chronic exposure to solvents were tested for hue discrimination and arrangement, spatial contrast sensitivity, visual field and multifocal VEPs. Urinary concentrations of toluene (M=0,3g/g of creatinine; Sd=0,16) and xylene metabolites (M=0,1 g/g creatinine; SD=0), along with the time of work (M=9,6 years; SD=6,2) were used as indicators of the exposure. The participants were submitted to an ophthalmologic examination and corrected the visual acuity to 20/20 whenever needed. All measurements were monocular (eye randomly chosen) and only one eye was tested, except for Multifocal Visual Evoked Potential (mfVEP) and the automated perimetry. Color was evaluated with the Lanthony D15d and Cambridge Colour Test 2.0. Automatic static perimetry used the white-on-white 24-2 protocol of the Humphrey Field Analyzer II-750i. Visual field was also evaluated with the mfVEP system Veris Science 5.2.4. Contrast sensitivity was measured with Metropsis software, using sine wave gratings of 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 and 20,0 cpd. Results: The results for the two groups were compared using the Mann-Whitney U test. In the color discrimination test, the groups were significantly different for the thresholds in the three confusion axis tested (p<0,05), area of the ellipse (p<0,01) and ellipticity (p<0,05). In the color arrangement test, the two groups were significantly different (p<0,01). The automated perimetry results were also significantly different between groups for the 90, 150 e 210 eccentricity rings (p<0,05) and the MD and PSD values (p<0,05). Only three of the workers were tested with the mfVEP so far. All three had at least 30 sectors in the visual field 10 with significant loss of amplitude in the response (p<0,05, when compared to normative data). This result was not observed in the control group. The Spearman correlation coefficient was used to look for significant correlations between time of work and visual performance. For color vision, we found significant positive correlation between time of work and indexes of the Lanthony D15d (p=0,52; p<0,05) and deutan axis thresholds (p=0,59; p<0,05) for the CCT test. The analysis of sensitivity in eccentricity rings of perimetry data showed significant negative correlation with the time of work for the Fovea (p=-051; p<0,05) and rings of 30 (p=-0,46; p<0,05), 90 (p=-0,46; p<0,05) e 150 (p=-0,46; p<0,05). The contrast sensitivity data was not significantly correlated with time of work. Conclusions: The results presented here suggest that chronic occupational exposure to organic solvents leads to changes in the visual system function even when the exposure is within occupational safety limits. The results also suggest that the visual changes are extensive and diffuse