Отмостка слои: что профессионалы не рекомендуют делать — ТЕХНОНИКОЛЬ

Содержание

Слои отмостки

Отмостка является неотъемлемой частью любого здания. Отмостка – это примыкающая по периметру здания полоса, предохраняющая фундамент от проникновения влаги от дождевых и талых вод.Как правило, она устраивается с небольшим уклоном от стен здания для обеспечения стока воды. Отмостку выполняют из асфальта или бетона по технологии проекта. Ширину отмостки рассчитывает проектный институт исходя из этажности здания, типа грунтов и пр., и её ширина может составлять от 0,6м до 2 метров. Отмостка придает зданию законченный в архитектурном плане вид.

«Пирог» отмостки содержит несколько слоев. Хочу более подробно рассмотреть слои отмостки, технологию устройства каждого, чтобы в итоге выполненная вами отмостка отвечала всем требованиям нормативных документов. Все параметры отмостки, состав её слоев определяет проектный институт. Мы определим для примера ширину отмостки в 1 метр, и из этого параметра будем исходить при её устройстве. Бетон выберем, как материал покрытия отмостки.

Технологически предусмотренные слои отмостки
  • Если проектом была предусмотрена подвальная часть здания, и выполнялся котлован, то для грунтов просадочного типа необходимо выполнить уплотнение пазух до начала работ по устройству слоев отмостки.
  • Устройство отмостки начинаем с удаления грунта, дерна вокруг здания и выполнения «корыта» под слои отмостки. Глубина будет составлять 15-20см, а ширина 1 метр. Зачищаем подготовленное основание от корней, камней и пр.
  • Первый слой отмостки — песчаный. Песок служит для выравнивания основания, засыпаем его толщиной 50 — 100мм и производим трамбование, поливаем водой, чтобы песок не давал просадки.
  • Слои отмостки идут последовательно и следующий слой — щебеночный или гравийный толщиной 100мм. Его тоже необходимо утрамбовать.
  • Выполняем опалубку( отбортовку) из обрезной доски толщиной 25 – 30мм для выполнения финишного покрытия отмостки из бетонной смеси.
  • Если проектом предусмотрено армирование верхнего слоя отмостки, то выполняем его, применяя арматурную сетку из проволоки диаметром 4 – 6мм с размером ячейки по рабочим чертежам.
    Сетку укладываем в слой бетона. Толщина бетонной составляющей – 100мм.
  • Чтобы верхний слой отмостки имел более высокие прочностные и гидроизоляционные характеристики производим железнение его поверхности. Даем бетону некоторое время (в зависимости от времени года для схватывания — это 2-4часа) и затем, посыпав его цементом, побрызгав при необходимости водой, производим заглаживание поверхности. Кроме улучшения качества бетона, железнение придает верхнему бетонному слою отмостки гладкость и опрятный вид.

Сложив все слои отмостки по толщине, мы выходим на цифру 250мм при глубине корыта 150мм и 300мм при глубине — 200мм. Произведя арифметические действия получаем, что верхний слой отмостки возвышается над уровнем земли на 100мм.

Многие из вас захотят выполнить финишный слой отмостки из плитки или другого материала – это тоже неплохой вариант в плане дизайна и улучшения внешнего облика здания. Но слои отмостки, приведенные выше должны присутствовать неукоснительно.

 

 

ТОНКОСТИ УСТРОЙСТВА ОТМОСТКИ ВОКРУГ ДОМА Новости ООО «Кронаm»

Необходимые инструменты и материалы: уровень;

штыковая лопата;                                                                                                            обрезная доска;                                                           емкость;                                                                          дорожная сетка;                                                             песок, цемент, щебень.

Отмостку вокруг дома начинают сооружать со снятия верхнего слоя почвы толщиной около 15 см. Глубина траншеи определяется типом грунта и карнизным выступом крыши. Если дом располагается на участке с пучинистыми грунтами, она должна быть не менее 30 см. При выемке слоя почвы следует соблюдать общую планировку поверхности и сохранять уклон, обеспечивающий отвод воды в направлении естественного понижения ландшафта. Наиболее эффективным решением будет обустройство неглубокой дренажной системы по наружному периметру, которой под силу исключить малейший контакт фундамента с грунтовыми водами.

Сама отмостка без дополнительной гидро- и теплоизоляции включает в себя подстилающий слой и покрытие. Лучший материал, используемый для подстилающего слоя – глина. Засыпанная в траншею, хорошо утрамбованная глина способна абсолютно не пропускать воду. На глину также возлагается функция гидроизолятора. Однако работа с данным материалом очень трудоемкая и кропотливая, поэтому в большинстве случаев на дно траншеи засыпается слой песка толщиной не менее 10-15 см и хорошо утрамбовывается. Для лучшего уплотнения песчаного слоя его поливают небольшим количеством воды.

После засыпки и утрамбовки песка по внешнему краю устанавливается бордюр. На следующем этапе слой песка между стеной дома и бордюром засыпают щебнем, прочно утрамбовывая слой. Завершают процесс укладкой верхнего покрытия из бетона, тротуарной плитки или асфальта.

Описанный ниже способ не менее эффективен, но требует значительно меньше затрат. Строительство отмостки начинают с выемки глубиной не менее 6-10 см. Дно утрамбовывают вручную, сверху внахлест в 20-30 см укладывают два слоя гидроизоляционного материала. Роль гидроизоляции может быть выполнена полиэтиленовой пленкой, рубероидом и другими не гниющими материалами. На гидроизоляцию укладывается песчано-гравийная смесь, а сверху – покрытие из гравия или щебня, залитое цементно-песчаным раствором.

Функция гидроизолятора осуществляется благодаря профилированным ПВП-мембранам, которые изготавливаются из плотного полиэтилена. Их укладка проводится на грунт под слой щебня и песка. Такая отмостка может быть выполнена в виде газона, для этого на слой щебня насыпьте плодородную почву толщиной 30 см и посейте траву.

Покрытие отмостки может выполняться различными материалами, в большинстве случаев предпочтение отдают асфальту, бетону и тротуарной плитке.

Оригинально выглядит поверхность, выложенная дерном, булыжником, гравием, клинкерным кирпичом. Каждый из вышеперечисленных материалов имеет свои нюансы подготовки, укладки и эксплуатации. Отмостку вокруг дома из монолитного бетона укладывают на песчаную основу, уплотненную до коэффициента выше 0,98. Бетон, который будет использован для отмостки, должен соответствовать по уровню морозостойкости дорожному бетону. Перед процедурой заливки на подстилающий слой укладывается арматура, в противном случае монолитная отмостка под действием осадков и природных условий может разрушиться.

 

Выбирая данный тип покрытия, помните о температурных швах отмостки. Для их формирования можно использовать просмоленную или обработанную антисептиком доску толщиной не менее 15-20 мм, уложенную на ребро. Альтернативой данному способу является использование деревянных брусков, пропитанных отработанным маслом, а также виниловых лент толщиной 15 см, такие решения способны спасти отмостку даже в случае сильной нагрузки.

Недостатком сплошной заливки является ее растрескивание в первую зиму. Разделительные рейки выполняют функцию демпфера и предохраняют покрытие от губительного разрушения. Температурные швы устанавливаются шагом 2-2,5 м.

Нередко для отмостки используются железобетонные плиты размером 30х30 или 50х50 см. Швы засыпаются грунтом и засеиваются травой. Главное условие укладки таких плит – наличие воздушного пространства, что позволяет снизить вспучиваемость грунта.

Хорошо справляются с влагой и асфальтобетонные отмостки. Перед укладкой основание уплотняют гравием или щебнем фракцией 40-60 мм. Работы проводятся только в сухую теплую погоду при температуре не ниже 5 °С. Устройство отмостки из асфальтобетона выполняют, используя горячую смесь заводского приготовления с температурой при укладке более 120°С.

Сделать отмостку к дому можно с помощью булыжника, для этого используют песок и глину. Работу начинают с укладки глиняного слоя толщиной 15 см, далее располагают песчаный слой толщиной 10 см, в который укладываются булыжные камни. Если речь идет об укладке тротуарной плитки, потребуется просеянный крупнозернистый песок и щебенка средних фракций из дикого камня без примеси крупнофракционных булыжников.

Поверх слоя щебня насыпается песок, на него укладывается тротуарная плитка или гранитная брусчатка. Обратите внимание на то, что плитка не кладется на раствор, поскольку это приводит к ее растрескиванию. На данный момент особую популярность обрела песчаная отмостка, которая выполняет не только защитную, но и необычную декоративную функцию. Строительство отмостки отличается тем, что засыпанный в траншею песок не засыпается щебнем, а заливается жидким стеклом и специальным раствором отвердителя. В результате образуется монолитная поверхность камня-песчаника, не подверженная размытию. Современный строительный рынок предлагает широкий выбор специальных готовых составов и полуфабрикатов, требующих варки в течение 7-8 часов. Более трудоемким, но невероятно красивым и органичным «дедовским» вариантом является отмостка из дерна. Устройство отмостки начинают с выемки слоя земли толщиной 5 см, на утрамбованную почву основания укладывают дренаж из крупного песка. Следующий слой укладки – мятая глина, которая формирует уклон для стока воды. Завершают процесс слоем плодородной почвы и лугового дерна. Отмостка первое время требует полива и регулярного подстригания. По прошествии нескольких недель образуется газонная полоса упругой дернины, которую сложно размыть или вытоптать.

МЕТОДЫ ОТВОДА ВОДЫ ОТ ПОПАДАНИЯ НА ОТМОСТКУ

Крыша является той конструкцией, которая принимает большую часть воды, способной оказать негативное влияние на фундамент и прилегающий к нему участок.

Чаще всего используют открытый желоб, совмещаемый с закрытым, который собирает воду и с отмостки. Можно отдать предпочтение дуэту открытого желоба для водостока и открытого по периметру. Данная система отвода воды требует частой чистки, которую провоцирует засорение листьями и грязью. Защитные решетки из пластика или металла закрытых желобов сводят данное негативное явление к минимуму. Также применяют и точечные решетки, организующие прием воды от водостока. Их существенный недостаток заключается в ограниченности приемом воды с крыши. Для попадающей на отмостку и стены воды потребуется отдельная водосборная конструкция.

ДЕЛО В ДЕТАЛЯХ

Как известно, качество зависит от внимания к деталям, данное правило применимо и при обустройстве отмостки. Если ширину отмостки увеличить до 1 м, она будет выполнять не только функцию защиты фундамента, но и станет привлекательной садовой дорожкой. В процессе быстрого засыхания бетон очень часто крошится, чтобы этого не произошло, накройте его мокрой тряпкой, время от времени которую необходимо увлажнять.

Отмостка дома

Термин «отмостка» происходит от слов «мостить, покрыть поверхность чем-либо» (словарь С. Ожегова) и «отмащиваться со спуском»(словарь В.Даля). Таким образом, отмостка — это «мощёная» полоса шириной 0,6-1,2м, примыкающая к фундаменту или цоколю здания с 10% уклоном (спуском) от него. Ещё не так давно отмостку делали из глины. Выкапывалась неглубокая широкая траншея по внешней стороне фундамента, заполнялась хорошо размятой глиной и очень тщательно утрамбовывалась с добавлением воды. При трамбовке создавался уклон (а глина — очень хороший природный материал), по которому вода уходила от фундамента.

Конструкция отмостки

Отмостку сделать своими руками не очень сложно. Отмостка состоит из двух слоёв: подстилающего и верхнего, защитного. В качестве нижнего слоя обычно используют песок или щебень, но материал всегда подбирают в зависимости от вида защитного покрытия. В верхнем слое применяются бетон, асфальт, булыжник, плитка, но в любом случае отмостка должна быть водонепроницаемой.

Если в доме есть тёплый цокольный этаж или подвал, отмостку обязательно делают с утеплителем, чтобы уменьшить расчётную глубину промерзания. Утеплённая отмостка защитит цокольное помещение от резких колебаний температур и устранит вспучивание грунта вблизи фундамента.

Строительство отмостки на пучинистых грунтах

Устройство любой отмостки начинается со снятия поверхностного слоя почвы на глубину не менее 15 см и удаления остатков корней (если этого не сделать, прорастающая трава со временем разрушит отмостку). Ширина и глубина траншеи под отмостку зависят от типа грунта и выноса карнизного свеса крыши. На всех пучинистых грунтах отмостка должна быть на 30 см шире карниза, но не менее 90 см, и глубиной не менее 25 см, а также должна примыкать вплотную к цоколю дома и не иметь разрывов по всему его периметру. Поэтому наиболее распространённым и подходящим материалом отмостки для пучинистых грунтов является монолитный бетон.

На дно выкопанной траншеи насылают слой песка толщиной 10-15 см с обязательной трамбовкой, а затем щебень с таким расчётом, чтобы вывести его слой на уровень земли, и делают вдоль края будущей отмостки опалубку высотой 10 см.

Основание отмостки заливают 7-см слоем бетона марки М200-300 и, не дав ему схватиться, укладывают арматурную сетку (арматура в данном случае работает на изгиб). Если отмостку не армировать, то она потрескается под воздействием сил пучения и расширения замерзающей воды в трещинах. После этого заливают верхний слой бетона толщиной 3-5 см, одновременно делая уклон от стен дома около 10%, Ещё мокрую поверхность бетона засыпают цементом, разглаживая его мастерком. Этим самым улучшают гидроизоляцию бетона (железнят бетон).

Отмостку заливают участками по 1,5-2,5 м (размер участка зависит от ширины отмостки), обеспечивая между ними температурные швы толщиной 15-20 мм, которые впоследствии заполняются гудроном или жидким стеклом, В последнее время для этих целей часто применяют гибкие виниловые ленты, которые, изгибаясь под нагрузкой, предупреждают образование трещин.

По наружному периметру отмостки делают жёлоб для стока воды. Чтобы вода с крыши не попадала прямо на отмостку, вдоль крыши устанавливается жёлоб, и через сточную трубу вода отводится в ливневую канализацию или в кюветную канаву.

Отмостки на других типах грунта

На менее обводнённых грунтах траншеи под отмостку роют меньших глубины и ширины, а защитные покрытия делают из бетонных плит, асфальта или выкладывают из булыжника. Если позволяет тип грунта, то можно использовать и дёрн.

Основание под покрытие из асфальта необходимо уплотнить щебнем или гравием крупностью 40-60 мм, тщательно утрамбовав их. Покрытие делается из асфальтобетонной смеси заводского приготовления. Температура укладки смеси должна быть не менее 120°С при температуре воздуха не ниже +5°С. Асфальтобетонную отмостку обычно делают сплошной без температурных швов.

Для отмостки из булыжника используют глину, песок и, соответственно, булыжник. Вначале насыпают слой  глины толщиной 15 см, а затем — песка толщиной 10 см, в который укладываются булыжные камни.

Самое дешёвое по цене покрытие для отмостки — утрамбованный слой щебёнки. Однако при неорганизованном водостоке с крыши такое покрытие придётся регулярно чинить.

На сухих не просадочных грунтах отмостку обычно не делают. Но в местах стока дождевой и талой воды с крыши для предотвращения размыва грунта вблизи фундамента устраивают отводящие желоба.

Отмостка из песка

Идея песчаной отмостки заключается в том, что если песок промочить тёплым раствором жидкого стекла, а затем раствором отвердителя, то в результате песок связывается и превращается в камень-песчаник. Отмостка из такого закреплённого песка не размоется водой и будет препятствовать проникновению воды под фундамент.

Жидкое стекло — силикат натрия (калия) — имеет плотность 1,35 г/см3. В малярных работах применяется калиевое жидкое стекло, в бетонных — натриевое. В продаже имеется так называемая силикат-глыба. Чтобы превратить силикат-глыбу в жидкое стекло, её измельчают и варят с добавкой небольшого количества воды 6-8 ч. При избыточном давлении в котле процесс варки сокращается до 2-3 ч.

Устройство отмостки начинают со снятия дёрна и рытья траншеи глубиной 25 см. Яма поливается гербицидом, а затем засыпается слоем песка толщиной 10 см, который тщательно трамбуется. Утрамбованный слой поливается из обычной лейки тёплым жидким стеклом, а потом сразу же раствором отвердителя. В качестве отвердителя применяют 5-10% раствор хлористого кальция или 3-7% раствор кремнефтористого натрия. Покрывающий верхний слой отмостки выполняют из просеянного мелкого песка в такой же последовательности, а затем вся отмостка прикрывается рубероидом или плёнкой на 3-4 суток.

Устройство отмостки

Такую картину мы часто видим весной на своих участках.
Если не сделать правильную отмостку, то постепенно фундамент разрушится.

Первым делом снимается грунт

Затем траншея засыпается песком, и делается опалубка

Укладывается арматурная сетка

Готовая железобетонная отмостка

В отмостке обязательно нужно предусмотреть слив с крыши в ливневую канализацию.

Устройство отвода воды в кирпичной отмостке

Вдоль отмостки целесообразно сделать лоток

Асфальтовая отмостка в основном используется у многоквартирных домов.

Утепление отмостки и цоколя здания позволяет избежать промерзания грунта под фундаментом и, тем самым, избежать его выпучивания.

Современная отмостка из полимерных материалов прекрасно смотрится

Для изготовления «булыжников» для отмостки можно использовать специальную пластиковую форму

Красивая отмостка нё только выполняет свою основную функцию но и  служит дорожкой вокруг дома

Конструкция железобетонной отмостки

Параметры отмостки
ПараметрВеличина
ШириниаНе менее 60 см, на просадочных грунтах — 100 — 120 см
Выступ за свес крыши15-30 см
Поперечный уклон (от стен дома)3-5 градуса — для твердых и гладких покрытий, 5-10 градусов — для рельефных и рыхлых
Глубина траншеи15-30 см
Толщина покрытияНе менее 5 см, для бетона — не менее 10 см

Ремонт отмостки

Необходимо постоянно следить за состоянием отмостки и вовремя её ремонтировать. Например, мелкие трещины расшивать и заливать цементным раствором. Самая проблемная зона отмостки — место её стыковки с фундаментом или цоколем здания. Примерно 50% неприятностей случаются при отходе отмостки от фундамента.

Если это ещё небольшая щель, можно использовать герметики или гидроизоляционные порозаполнители. Если же щель достаточно большая, её нужно немедленно ликвидировать, но уже более трудоёмким способом. Специалисты рекомендуют залить полость бетоном, предварительно очистив её от песка, почвы и мусора. Для надёжности в бетон добавляют железную арматуру. Можно воспользоваться цементно-песчаным раствором с включением в него щебня. Через два-три дня после затвердевания раствора поверхность надо покрыть обычной грунтовкой для наружных работ.

После заделки щели необходимо провести профилактические мероприятия. Чтобы отмостка не отъезжала, нужно выкопать с её противоположной стороны ров глубиной 20-30 см и тоже залить его бетоном.

В заключение хочется сказать, что правильно и красиво сделанная отмостка своими руками послужит не только своим прямым целям, но и будет являться дорожкой вокруг дома. И помните, что при сооружении отмостки независимо от того, какой материал был выбран для подстилающего слоя и покрытия, конструктивное решение отмостки всегда должно обеспечивать её водонепроницаемость.

Отмостка своими руками | Строительная компания «Эко Дом»

 

Отмостка около дома — это широкая полоса, сделанная чаще всего из бетона и расположенная по всему периметру здания. Основная ее задача — отвод воды (дождь, снег) от фундамента.

Она усиливает гидроизоляцию не только фундамента, но и стен здания в нижней их части. Кроме этого отмостка служит функциональным и декоративным элементом, делая вид сооружения завершенным. Сегодня я расскажу своим читателям о том, как сделать отмостку дома своими руками.

Рекомендуемая ширина отмостки — 1 метр. Но ширина зависит не только от желания и удобства, но и от вылета кровельного покрытия по отношению к периметру стен дома. Наружный край отмостки должен выходить за проекцию линии вылета крыши минимум на 20 сантиметров.

Отмостка вокруг дома своими руками:

Пошаговая инструкция

1. Проводится разметка будущей отмостки. Для этого при помощи строительного отвеса с края кромки крыши находятся проекции линии вылета кровли. От полученной линии откладывается по 30 сантиметров. Но воспринимать кромку крыши как базовую линию, пожалуй, не стоит. Окончательно нужный размер нужно откладывать от стен дома. После этого на углах разметки забиваются в грунт куски арматуры, к которым привязывается разметочный шнур. В идеале, углы между пересекающимися шнурами должны быть 90 градусов.

2. Согласно разметке удаляется грунт на глубину в 25 сантиметров по всему периметру отмостки.

3. Из досок, фанеры, пластика делается опалубка. С внешней стороны опалубка должна фиксироваться забитыми в грунт деревянными кольями. Причем чем чаще будут забиты колья каркаса опалубки, тем меньше вероятности, что под действием распирающей силы бетона опалубка будет деформироваться.

4. Затем на базовую поверхность грунта насыпается песчаная подушка толщиной в 5 сантиметров. Песок нужно обязательно утрамбовать, предварительно смочив водой. После этого на песок насыпается и выравнивается слой щебня. Толщина слоя щебня приблизительно 5 сантиметров.

5. Между отмосткой и поверхностью цоколя должен находиться компенсирующий шов. Он нужен для того, чтобы в результате просадки дома не произошла деформация отмостки и ее растрескивание. Для этого между отмосткой и поверхностью цоколя укладывается два слоя рубероида. Либо на поверхность цоколя наносится мастика или вспененный полиэтилен.

6. Можно дополнительно создать гидроизоляцию отмостки, если уложить гидроизоляционный материал с захлестом на стену дома. Материал укладывается сразу на первый слой бетона. Однако делать подобную операцию рационально только, если грунтовые воды находятся слишком близко к поверхности. В прочих случаях можно обойтись и без дополнительной гидроизоляции. Затем укладывается армировочная металлическая сетка на базовую поверхность отмостки.

7. Перед тем как начать заливку бетоном, нужно разметить уклоны отмостки. Уклон ни в коем случае не должен идти в сторону дома. Чаще всего уклон идет в сторону от дома, в некоторых случаях существует двойной уклон — от дома и параллельно стене дома.

Нормальный уклон 3–7 градусов. Чтобы не просчитаться с уклоном его планируют еще до заливки бетоном. Линия заливки на опалубке должна находиться ниже линии заливки на цоколе. Чтобы не ошибиться при формировании уклонов от линии на стене, метки переносятся при помощи гидроуровня на опалубку. Затем от полученной линии откладывается линия ниже, которая и будет соответствовать линии заливки.

Имеет смысл натянуть нитки, по которым потом будет формироваться уклон. На стене нитки крепятся при помощи быстрого монтажа, на опалубке — гвоздями. Нормальное размещение контрольных ниток — через один метр.

8. Перед тем как приступать к заливке через каждые 2 метра создаются компенсационные швы из демпфирующих материалов. Компенсационные швы не дадут растрескиваться отмостке при резких перепадах температуры.

9. После этого проводится заливка бетоном. В процессе заливки нужно установить сегменты ливневки, если такие предусмотрены под стоками с крыши. После того как бетон схватится, по ниткам при помощи правила выравниваются нужные уклоны.

Затем вся залитая поверхность покрывается полиэтиленовой пленкой, чтобы исключить неравномерное высыхание и растрескивание поверхности. Если очень жарко, то поверхность нужно периодически заливать водой. Окончательно бетон застынет через двое суток.

Теперь вы знаете, как сделать отмостку вокруг дома. Как видите, это не так уж и сложно, если знать порядок действий и иметь под рукой необходимый инструмент.

Отмостка. Почему важно ее делать.

| Proekty.RU

Отмостка — горизонтальная водонепроницаемая полоса материалов вдоль периметра наружных стен дома, предназначенная для защиты его фундамента от дождевых и паводковых вод. В задачу отмостки входят задержка и отвод воды в ливневую канализацию или «на рельеф» (в придорожную канаву) через желоба. Она не только предупреждает деформации фундаментов из-за морозного пучения грунта, но и является своеобразным декоративным элементом фасада здания, играя роль «тротуара» вокруг дома.

Некоторые строительные компании ради экономии строят дома без отмостки. Однако эксплуатационные свойства фундамента постепенно снижаются из-за атмосферных осадков, увлажняющих грунт в районе фундамента. И хотя влага обычно не достигает непосредственно подошвы фундамента, с этим разрушительным воздействием необходимо бороться. Поэтому все проекты домов, предлагаемые компанией Vesco Construction, подразумевают сооружение отмостки.

Устройство отмостки представляет собой площадку с небольшим уклоном (от 3 до 10 градусов), которая проходит по всему периметру дома. Ширина площадки зависит от многих факторов: от вида грунта, от ширины свеса крыши и других конструктивных особенностей. Обычно она делается шириной 60-80 см. Отмостка состоит из двух слоев: подстилающего (песок и щебень) и верхнего защитного (бетон, асфальт, булыжник). Материал для основания подбирают в зависимости от вида конечного покрытия, однако во всех случаях конструктивное решение отмостки должно обеспечивать ее водонепроницаемость.

Материал для отмостки

  • Бетонная отмостка наиболее эффективна, так как меньше подвержена разрушению под природным воздействием.
  • Асфальтобетонная отмостка также хорошо себя зарекомендовала. Она неплохо задерживает влагу, отводя её за пределы площадки.
  • Отмостку с утеплителем целесообразно ставить в домах, где есть цокольный этаж или подвал для уменьшения расчетной глубины промерзания. Она улучшает температурный режим, защищает цокольное помещение от резких колебаний температуры; при этом вспучивание грунта вблизи фундамента не происходит.

Сооружение отмостки начинают со снятия поверхностного слоя почвы на глубину не менее 15 см и удаления остатков корней. (Иначе прорастающая трава потом может разрушить покрытие). По внешнему краю отмостки устанавливается бордюр. Ширина и глубина траншеи под отмостку зависят от типа грунта и выноса карнизного свеса крыши.

На пучинистых грунтах она должна быть на 30 см шире карниза, но не менее 1 м и иметь глубину не менее 30 см. Отмостка должна примыкать вплотную к цоколю дома и быть непрерывной по всему его периметру — иначе вода будет попадать в щели между отмосткой и стеной.

Пучинистый грунт – это грунт, который подвержен морозному пучению. Пучение происходит из-за того, что содержащаяся в грунте влага замерзает, а, как известно, лед имеет меньшую плотность, нежели вода, и поэтому занимает больший объем. Увеличение объема воды при замерзании и приводит к пучению, поэтому чем ее больше в грунте, тем сильнее он вспучивается. К пучинистым относятся все глинистые грунты: глины, суглинки и супеси. В отличие от песка, глина имеет много пор и хорошо удерживает в себе влагу, вода не просачивается между мельчайшими частицами глины и не уходит в более глубокие слои земли. Поэтому чем больше содержание глины, тем более пучинистым является грунт.

Наиболее распространенным и практически единственно приемлемым для пучинистых грунтов вариантом устройства отмостки является отмостка из монолитного бетона.

Дно вырытой под отмостку траншеи глубиной 30 см засыпают слоем песка толщиной 10 — 15 см с обязательной трамбовкой, а затем – щебнем. Главное – армировать бетонную отмостку. Арматура лучше работает на изгиб и, соответственно, усиливает бетон, только будучи уложенной в нижней либо в верхней части слоя заливки. Можно залить слой бетона 7 см, уложить на несхватившийся бетон арматуру, а затем залить еще 3 см бетона (арматура, таким образом, окажется в верхней части бетона), или можно сначала уложить арматуру, а сверху залить бетоном. Это необходимо для того, чтобы монолитная отмостка не разрушилась от образовавшихся под действием природных условий трещин.

Влажную поверхность застывающего бетона засыпают цементом (2-3 мм) с одновременным разглаживанием его мастерком, чтобы улучшить гидроизоляцию, то есть проводят так называемое железнение, благодаря которому вода меньше впитывается в бетон. По внешнему периметру отмостки можно установить желоба для отвода воды с уклоном в сторону естественного водостока. Сток воды с крыши прямо на отмостку не рекомендуется – потоки воды постепенно ее разрушат. Чтобы этого не случилось, на карнизе можно укрепить желоба, что позволит отводить собранную с крыши воду в ливневую канализацию или кювет.

Важно серьезно подойти к строительству отмостки и обращаться к профессионалам: только люди с большим опытом в строительстве могут правильно оценить условия строительства, выбрать необходимые материалы и, главное, правильно и качественно ее построить. В противном случае уже после первой зимы отмостка начнет трескаться и крошиться, что приведет к проникновению влаги в фундамент.

Устройство отмостки — ФасадТеплоСтрой

Отмостка – предназначена для отвода влаги от фундамента и стен дома. Защищает от паводковых и дождевых вод по всему периметру дома, а также препятствует проседанию фундамента. Устанавливают ее на заключительном этапе строительства дома, сразу после облицовки цоколя и стен.

Особенно опасно оставлять дом без отмостки на пучинистых грунтах. Зимой, такой грунт, насыщенный водой, замерзает и вспучивается неравномерно, а далее начинает давить на конструкции дома, разрушая ее. Для такого грунта нужна не просто отмостка, а утепленная отмостка.Если не сделать отмостку сразу же, то это может привести к серьезному повреждению фундамента и даже стен. Дело в том, что со временем грунтовые воды будут проникать к прилегающему грунту и фундаменту, в следствие чего произойдет неравномерное подмывание дома.

Элементы отмостки

  • Подстилающий слой;
  • Покрытие.

Подстилающий слой – делается с целью создания ровного и достаточно плотного основания. Материалы для подстилающего слоя: щебень мелкий, глина, песок, гарцовка. Из всех этих материалов только глина выполняет еще и гидроизоляционную функцию. Толщина слоя колеблется в пределах 20 сантиметров.

Покрытие делается в основном толщиной 5-10 сантиметров. Основная его задача – защита от воды. То есть оно не должно размываться водой и быть водонепроницаемым. Для покрытия выбирают материалы: асфальт, бетон, булыжник мелкий, глина, тротуарные плиты.

Правильное устройство отмостки технология

Существуют определенные нормы и правила, которые важно соблюдать. Называются — устройство отмостки СНиП III-10, 3.04.01 и некоторые другие. Перечислим их подробнее:

  • Должен быть исходящий наклон от стен здания. При уклоне гарантирован отвод всевозможных вод от фундамента. Минимально его величина должна быть — 1,5 градуса. Это примерно 8 мм, что на 0,5м ширины пояса;
  • Создается зазор между отмосткой и стеной (по технологии строительства). Делается он примерно в 1–2 сантиметра и заполняется пенополистиролом или песком кварцевым. Можно также заполнить это расстояние двумя слоями рубероида.

Основная функция данного зазора – в защите от всевозможных повреждений и дальнейшего разрушения гидроизоляции стен в подвалах. Если не сделать зазор, то сама отмостка, изготовленная из брусчатки или плит будет постепенно давить на стены под воздействием холода. При хождении покрытие также может проседать и наносить значительный вред цокольной части фундамента (внешней поверхности).

И еще некоторые особенности:

  • Ширина пояса: при создании отмостки СНиПа 2.02.01-83 на грунтах I типа ширина отмостки делается 1,5 метра, на грунтах II типа – 2 метра;
  • Если предполагается еще и пешеходная зона на территории отмостки, то ее устройство регламентируется гэсн 31-01-025. Согласно данному документу отмостки приравниваются к асфальтовым дорожным покрытиям со всеми соответствующими требованиями;
  • Высота цоколя определяется материалом, который будет использован в процессе. Для брусчатой и бетонной поверхности высота должна быть не менее 0,5 метра, для гравия и щебня – 0,3 метра.

Этапы устройства
Устройство отмостки рационализаторские предложения включают в себя виды отмостки (в зависимости от используемого материала) и саму технологию устройства. Сначала расскажем о технологии, а далее о видах.

Для начала на ширину 25-30 сантиметров делают выемку грунта. Ширина 25-30 сантиметров – равна ширине подстилающего слоя и всего покрытия. Для устранения корней сорняков траншею важно обработать гербицидом. Сорняки могут значительно разрушить все покрытие. По внешнему краю отмостки делается съемная опалубка или бордюрный камень.

Далее укладывается и как следует трамбуется подстилающий слой. На него, сверху укладывается покрытие отмостки. Каждое покрытие имеет свои определенные особенности и свойства, в том числе и при монтаже. Подробнее об особенностях монтажа расскажем при рассмотрении каждого вида отмосток.

Виды отмосток

К основным видам отмосток относятся следующие:
Бетонная отмостка

Это самое популярное покрытие, которое, к тому же, является еще и самым дешевым. Подстилающий слой на пучинистых грунтах делается из глины и песка, равен ширине 6-8 сантиметров, на непучинистых грунтах только из глины и равен ширине 10-15 сантиметров. Далее делаются деформационные швы, которые необходимы для предохранения бетона от разрывов в холодные дни.

Деформационные швы изготавливаются следующим образом. Монтируются направляющие рейки с промежутками в 3 метра поперек будущего пояса. Верхняя кромка реек должна располагаться на уровне поверхности раствора. Когда будет заливается бетонное покрытие, рейки являются своеобразными направляющими маяками, по которым осуществляется выравнивание всей поверхности раствора.

Для увеличения прочности и влагостойкости поверхностного слоя бетона, отмостку важно зажелезнить. Для этого влажную поверхность присыпают цементом несколько раз, а далее заглаживают мастерком железным. После этого накрывается мокрой тряпкой вся поверхность и выдерживается около недели. Ткань или тряпку нужно все время поддерживать во влажном состоянии, поэтому сверху бетон периодически поливают водой из лейки.

Отмостка из асфальтобетона
Создается она только профессиональными мастерами, чья деятельность регламентируется в соответствии с гэсн 31-01-026 и 31-01-025.

Алгоритм изготовления достаточно прост. В уже готовую утрамбованную траншею кладется щебень общей толщиной 15 сантиметров, а сверху покрывается асфальтное покрытие толщиной 3 -5 сантиметров.

Отмостка с покрытием из сыпучих материалов

Если необходимо сделать дренаж, то часто изготавливается водонепроницаемая отмостка.

Это довольно таки простая в устройстве отмостка. Алгоритм следующий. В уже готовую утрамбованную траншею кладется геотекстильный материал, а на него сверху 10 сантиметров сыпучего материала (гравия, щебеня, керамзита или гальки).

Геотекстильный материал необходим для защиты от фундамента от влаги, проседания отмостки, а также от предотвращения вдавливания в основание щебня. Фракции могут быть совершенно разными – от 8 до 32 мм.

При устройстве такой отмостки важно помнить, что мягкий материал невозможно плотно утрамбовать. Покрытие нужно будет время от времени подправлять.

Отмостка из брусчатки
Бетонную брусчатку часто называют тротуарной плитой и бывает она всевозможных цветов и форм, что сделает отмостку эстетически привлекательной.

Ширина брусчатки равна от 6 до 20 сантиметров, толщина от 4 до 10 сантиметров, длина от 10 до 30 сантиметров. Чаще всего их делают толщиной 6 сантиметров, а края оформляют бордюрами. Межплиточные швы заполняются песком. Такие отмостки довольно таки спокойно выдерживают нагрузки при ходьбе. Также они имеют определенную устойчивость к перепадам температур.

Бывает отдельная разновидность данного покрытия – каменная. Чаще всего распространена черного, желтого, красного цвета гранитная брусчатка.

Тротуарные плиты (4-8 сантиметров)

Основным преимуществом данного покрытия является то, что сами плиты со временем можно легко заменить. Бывают прямоугольные и квадратные, а также железобетонные и из природного камня.

Укладка осуществляется на подстилающий слой из мелкого щебня (3-5 см), песка (10-20 сантиметров) или или гарцовки (3-5 сантиметров). Зазоры между плитами заполняются песком. Ширина всей отмостки определяется шириной 1-2 рядов плит.

Отмостка из глины, толщиной слоя 10-15 сантиметров

Подстилающий слой делается из песка — 10 сантиметров. Чтобы основание было более сильным в него втапливается булыжник.

Отмостка для дома

На данной странице представлена информация о технологии изготовления отмостки вокруг дома. Мы рассмотрим функциональное назначение отмостки и ее разновидности, представим обзор материалов, пригодных для использования и разберемся в нюансах монтажа конструкции. 

Что такое отмостка, обязательно ли её выполнять

Отмостка — это монолитная либо сборная лента шириной от 1 до 2 метров, опоясывающая периметр здания. Отмостка выполняет три функции:
Отмостка является необязательным конструктивным элементом здания, однако если вы хотите снизить негативное влияние сторонних факторов на фундамент к минимуму, тем самым продлив срок эксплуатации основания, лишней она не будет.


Рис. 1.1: Отмостка вокруг дома из плитки

Воздействие влаги является главной причиной разрушения любых оснований из железобетона, поскольку попадая в микропоры бетона вода постепенно размывает материал. Ключевая роль отмостки — предотвращение пропитывания контактирующих с фундаментом пластов грунта атмосферными осадками и водой, образовавшейся в результате таяния снега.

Важно: отмостка является одним из трех конструктивных элементов, которые позволяют полностью защитить фундамент от влаги. Также данную функцию выполняет дренажная система, отводящая от основания грунтовые воды, и ливневые отводы.

Декоративная роль отмостки проявляется, если конструкция изготовлена из эстетически привлекательных материалов — тротуарной плитки либо натурального камня. В таком случае отмостка дополняет экстерьер сооружения, делая его завершенным.  

Виды отмостки дома

В зависимости от конструктивного исполнения, отмостка классифицируется по двум факторам, согласно которым выделяют:
  • Сборные и монолитные отмостки;
  • Утепленные и без теплоизоляции.
Монолитные отмостки выполняются из асфальта либо железобетона. Такие конструкции не имеют декоративной ценности, однако им свойственна большая долговечность и эффективная защита фундамента от влаги.


Рис. 1.2: Бетонная отмостка

Сборные отмостки делаются из плитки. В процессе их эксплуатации межплиточные швы могут размываться, что приведет к потере гидроизоляционных качеств конструкции. Данная проблема решается укладкой под плитку слоя геотекстиля.

Важно: утепленная отмостка обустраивается при необходимости уменьшения глубины промерзания контактирующих с фундаментов пластов грунта. Это нужно в условиях пучинистой почвы — дополнительная теплоизоляция позволяет закладывать фундамент на меньшую глубину, тем самым экономя материальные средства. Такие отмостки предусматриваются еще на стадии строительства дома либо в случаях, когда принимаются меры по защите основания от пучения.


Рис. 1.3: Схема промерзания грунта под отмосткой

При обустройстве отмостки любого типа необходимо руководствоваться следующими требованиями:

  • Ширина конструкции подбирается исходя из вылета кровли здания. Отмостка должна быть больше ширины карниза на 30 см, что обеспечит эффективный отвод дождевых вод от периметра фундамента. За минимальную ширину отмостки, независимо от вылета кровли, принимается 90 см;
  • Отмостке всегда задается уклон в сторону от здания, который необходим для того, чтобы осадки могли самотеком отводиться от стен дома. Величина уклона зависит от типа отмостки — в сборных конструкциях из плитки и булыжников он составляет 5-10% (уклон между крайними контурами отмостки шириной в один метр — от 5 до 10 см), для монолитных конструкций — 3-5%. Учитывайте, что чем больше уклон, тем неудобнее использовать отмостку как дорожку для ходьбы;
  • Обязательным является наличие компенсационного шва толщиной 1-2 см. между отмосткой и цоколем дома. Он нужен чтобы отмостка, которая может деформироваться под воздействием сил пучения и температурного расширения, не повреждала гидроизоляцию и облицовку на внешней стороне цоколя;
  • Полноценную защиту фундамента от атмосферных осадков может обеспечить лишь отмостка шириной свыше 3 м., делать которую нерационально по многим причинам. Чтобы увеличить эффективность конструкции по внешнему контуру отмостки необходимо установить дренажный канал, который будет отводить стекающую воду на безопасное от дома расстояние. В качестве дренажа можно использовать предусмотренный на стадии бетонирования желоб либо разрезанную на две части и размещенную в грунте трубу из асбоцемента либо пластика.

Материалы используемые для отмостки

Конструкция отмостки состоит из двух слоев — подстилающего и наружного, твердого слоя, по которому стекают атмосферные осадки.

Подстилающий слой необходим для придания отмостке требуемого уклона, он выступает в качестве уплотнения, на котором укладывается лицевое покрытие. Для формирования подстилающего слоя могут применяется глина либо песок и щебень.


Рис. 1.4: Схема бетонной отмостки

Важно: глина используется для создания отмостки из плитки, песок и щебень — для заливки монолитной бетонной конструкции. Песчаная подушка выполняется из карьерного песка и щебня класса прочности М600 и выше. Допустимо использование щебенки известняковых пород и вторичного либо шлакового щебня.

Выбор лицевой поверхности отмостки зависит от индивидуальных предпочтений. Мы рекомендуем делать монолитные конструкции из железобетона —  их обустройство сопровождается минимальными затратами, технология исполнения проста, а срок службы таких отмосток значительно превышает ресурс отмостки из плитки либо камня.

Для возведения монолитной отмостки вам потребуются следующие материалы:

  • Бетон марки М200;
  • Щебень;
  • Песок и глина;
  • Гидроизоляционное полотно — геотекстиль либо стеклоизол;
  • Арматурная сетка с ячейками 10 см;
  • Доски и рейки для опалубки, гвозди либо саморезы;
  • Арматурные колышки, бечевка.
Также подготовьте следующие инструменты — бетономешалку, болгарку или ножовку для резки досок, ведра и мастерок, ручную трамбовку, провило для выравнивания бетона после заливки, уровень.

Технология устройства отмостки

Обустройство отмостки начинается с подготовки периметра дома. Необходимо удалить всю поверхностную растительность и слой дерна на глубину одного штыка лопаты. Также осмотрите цоколь здания, обнаруженные на нем трещины нужно заделать смесью жидким раствором либо смесью из клея и цемента.

Разметка отмостки и рытье траншеи

Разметка контуров отмостки выполняется с помощью арматурных прутков и строительного шнура — от цоколя отступается расстояние, равное ширине отмостки, и с шагом в 5 м. забиваются стержни из арматуры, между которыми натягивается бечевка.


Рис. 1.5: Траншея под отмостку

По размеченному периметру копается траншея под отмостку глубиной 20-25 см. Учитывайте, что минимальная толщина подготовки из песка и щебня составляет 15 см, а толщина самой бетонной отмостки — 10 см. Около 5 см. отмостки должно возвышаться над уровнем грунта.

Гидроизоляция и засыпка уплотняющей подушки

По завершению разработки грунта дно транши устилается геотекстилем, поверх которого насыпается слой песка толщиной 10 см.


Рис. 1.6: Уплотняющая подсыпка под отмостку

Песок увлажняется водой и тщательно уплотняется трамбовкой, после чего выравнивается под уклон в 5 см. между крайними контурами траншеи. Поверх песка укладывается и выравнивается слой щебня толщиной 5 см.

Монтаж опалубки

Опалубка устанавливается внутрь траншеи по периметру ее наружной стенки. В качестве опалубки используются строганные доски либо листовая фанера толщиной от 1 см. Высота опалубки должна быть идентична высоте выступающей над грунтом части отмостки.

Форму нужно укрепить боковыми раскосами, чтобы ее не расперло под давлением бетона. Внутри опалубки с шагом в 5-6 метров устанавливаются поперечные компенсационные швы, в качестве которых используются установленные на ребро доски толщиной 1-2 см.


Рис. 1.7: Опалубка отмостки с деформационными швами

Важно: верхний срез досок необходимо обрезать с учетом уклона отмостки — впоследствии они будут использоваться как маяки, по которым провилом будет выравниваться бетонная смесь. Также продольный шов формируется по контуру цоколя дома.

Армирование и бетонирование отмостки

Укреплять отмостку армированием нужно для того, чтобы конструкция не разрушилась под воздействием деформационных нагрузок. Для армирования используется стальная сетка с ячейками 10*10 см, которая укладывается в опалубку. Сетку нужно поднять над щебеночной подготовкой на высоту 3-4 см. с помощью подставок-грибков либо кусков кирпича и обрезать по ширине так, чтобы ее края были удалены от опалубки на 5 см.


Рис. 1.8: Бетонирование отмостки

Бетонная смесь, которой заливается отмостка, должна быть умеренно густой и держать форму при выравнивании. Отмостка бетонируется последовательно — смесью заполняется секция между деформационными швами и поверхность выравнивается провилом по маякам, после чего заливается следующая секция.

Дополнительные меры при устройстве отмостки

Чтобы сделанная отмостка имела максимальные гидроизоляционные качества и прочность необходимо выполнить ее железнение. Делается это спустя 1-2 часа после бетонирования — поверх сырого бетона распределяется слой сухого цемента толщиной 2-4 мм, который тщательно втирается в поверхность с помощью мастерка либо полиуретановой терки. Частицы цемента проникнут в микропоры бетона и в дальнейшем, при воздействии влаги, закупорят их.

Рис. 1.9: Технология железнения отмостки

Важно:  если отвердевание бетона происходит при температуре свыше 20 градусов, конструкцию необходимо укрыть мешковиной и увлажнять ветошь с периодичностью раз в день.

Демонтаж опалубки выполняется на 3-4 день после бетонирования. Также удаляются доски, использующиеся в качестве компенсационных швов, и образованные полости заполняются битумом либо герметиком.

Полезные материалы

 

 

Фундамент для каркасного дома

Возводя каркасный дом, необходимо определиться с типом фундамента, который будет служить надёжным основанием строению.

 

 

 

 

Эволюция: Изменение: Великий замысел жизни


Даже «идеальное» зрение
предполагает видение
через сеть
кровеносных сосудов
, расположенных на
перед сетчаткой
.
Неидеальное зрение
Невероятно, именно так устроена сетчатка человека. Визуальное качество ухудшается, потому что свет рассеивается, когда он проходит через несколько слоев сотовой проводки перед достигая сетчатки. Конечно, это рассеяние было сведены к минимуму, потому что нервные клетки почти прозрачны, но это не может быть устранено из-за базовой конструкции недостаток. Более того, эффекты усугубляются, потому что сеть сосудов, необходимых для снабжения нервных клеток с обильным притоком крови, также сидит прямо перед светочувствительного слоя, еще одна особенность, которая не инженер предложит.
А посерьезнее дефект возникает из-за того, что нейронная проводка должна прямо через стенку сетчатки для проведения нервных импульсов производится фоторецепторными клетками головного мозга. Результат слепое пятно на сетчатке — область, где тысячи клеток, несущих импульс, подтолкнули сенсорную клетки в сторону.У каждой сетчатки глаза человека есть слепое пятно примерно миллиметр в диаметре — такой, которого не было бы, если бы только глаз был разработан с его сенсорной проводкой позади а не перед фоторецепторами.
Зрительный нерв
соединяется с мозгом
через отверстие
в сетчатке
, образуя слепое пятно
.
Сделайте эти конструкции проблемы существуют, потому что невозможно построить глаз, который подключен правильно, так что светочувствительный ячейки смотрят на входящее изображение? Нисколько.Многие организмы иметь глаза, в которых аккуратно спрятана нервная проводка за слоем фоторецепторов. Кальмар и у осьминога, например, глаза хрусталика и сетчатки похожи на наши, но их глаза направлены вправо вне, без светорассеивающих нервных клеток или кровеносных сосудов перед фоторецепторами и без слепого пятна.
стр.1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6

Найдите свое слепое пятно! — Scientific American

Ключевые концепции
Биология
Физиология
Чувства
Видение
Восприятие

Введение
Знаете ли вы, что у вас есть слепые пятна в каждом из ваших глаз? Это не значит, что вы постоянно видите в поле зрения черное пятно.Обычно вы вообще не замечаете этих слепых пятен. Однако есть несколько способов заставить эти слепые пятна, так сказать, обнаружиться! Это упражнение покажет вам, как их найти.

Фон
Наши глаза — это сложные органы, которые позволяют нам обнаруживать визуальные объекты, цвета, движение и другие вещи, происходящие вокруг нас. Однако, чтобы видеть, нам нужен свет. Обычно мы видим свет, который отражается от объектов и затем попадает в наши глаза через зрачок (зрачок — это отверстие в середине передней части глаза).Количество света, попадающего в глаз, контролируется радужной оболочкой — цветной частью вокруг зрачка, которая может сужаться и расширяться, открывая и закрывая зрачок. Внутри глаза свет попадает на сетчатку в задней части глаза, которая представляет собой светочувствительный слой ткани. Сетчатка имеет два типа светочувствительных клеток: палочки и колбочки. Палочки обеспечивают черно-белое зрение при тусклом свете, а колбочки отвечают за цветовое зрение.

Когда свет попадает на палочки и колбочки, срабатывают нервные импульсы, которые через зрительный нерв отправляются в мозг.У людей и большинства позвоночных волокна зрительного нерва проходят через сетчатку и выходят из задней части глазного яблока. Область, где пучки нервных волокон проходят через сетчатку, не содержит светочувствительных клеток. Это означает, что мы не видим света, который попадает именно в эту точку. Хотя технически мы не можем видеть этот свет, наш мозг обычно может восполнить недостающую информацию, основываясь на других вещах вокруг слепого пятна. Это причина, по которой мы обычно не замечаем свои слепые пятна.Однако в этом упражнении вы увидите, как при определенных обстоятельствах может показаться, что ваше слепое пятно заставляет вещи исчезать. Вы готовы сделать слепое пятно видимым?

Материалы

  • Карточная бумага
  • Ножницы
  • Линейка или рулетка
  • Ручка или карандаш


Препарат

  • Осторожно вырежьте прямоугольник высотой 2 дюйма и длиной 5 дюймов из картонной бумаги.
  • Поместите бумажный прямоугольник на поверхность так, чтобы он лежал на большом расстоянии (2 дюйма в высоту и 5 дюймов в ширину).
  • У левого края листа, на полпути между верхом и низом, нарисуйте небольшую фигуру (не более 0,5 дюйма), например круг, сердце или знак плюса.
  • У правого края, посередине между верхом и низом, нарисуйте еще одну фигуру примерно такого же размера.


Процедура

  • Возьмите прямоугольник в правую руку.Держите его посередине, чтобы вы могли видеть обе формы.
  • Вытяните руку прямоугольником на уровне глаз. Сосредоточьте свой взгляд на левой фигуре. Когда ваши глаза все еще сосредоточены на левой фигуре, вы все еще видите фигуру на правой стороне листа?
  • Медленно переместите вытянутую руку ближе к лицу. Придвигая бумагу ближе, сосредоточьтесь на левой фигуре. При перемещении бумаги вы все еще четко видите обе формы?
  • Закройте левый глаз левой рукой.Снова вытяните правую руку с бумагой на уровне глаз. Сосредоточьте свой правый глаз на левой фигуре. Вы видите и другую форму?
  • Прикрыв левый глаз и сфокусировав правый глаз на левой фигуре, медленно переместите бумагу ближе к своему лицу. Продолжайте фокусировать правый глаз на левой фигуре. Что происходит с формой на правой стороне бумаги, когда вы приближаете ее?
  • Теперь закройте правый глаз правой рукой.Вытяните левую руку с бумагой и посмотрите на правую фигуру. Можете ли вы по-прежнему видеть левую фигуру, фокусируясь на правой фигуре левым глазом?
  • Снова медленно переместите бумагу ближе к себе. Сосредоточьте левый глаз на правильной форме. Что вы замечаете на этот раз?
  • Экстра: Нарисуйте горизонтальную линию прямо через бумагу от одного края до другого, проходя через ваши две формы. Повторите упражнение. Как меняются ваши результаты?
  • Экстра: Можете ли вы измерить размер слепого пятна? Закройте один из глаз и поместите лист на таком расстоянии, чтобы одна из фигур исчезла из поля зрения.Проведите ручкой по бумаге и отметьте, где она исчезает в слепой зоне со всех сторон. Маркировка позволяет вам измерить размер слепого пятна в поле вашего зрения.
  • Экстра: Сделайте новую бумажную карточку, но на этот раз нарисуйте более крупные формы с каждой стороны. Действие все еще работает?

Наблюдения и результаты
Вы нашли свое слепое пятно? Глядя на бумажный прямоугольник обоими глазами, вы, вероятно, всегда видели обе фигуры на каждой стороне бумаги — даже когда вы приближали руку к своему телу.Однако, когда вы смотрели только правым глазом прямо на левую фигуру, вы должны были заметить, что в какой-то момент правая фигура исчезла, когда вы пододвинули бумагу ближе к своему лицу. В этом положении фигура просто оказалась в вашем слепом пятне. Это слепое пятно возникает из-за того, что волокна зрительного нерва проходят через заднюю часть сетчатки внутри глаза. Там, где проходит нерв, нет клеток, принимающих свет. В этом крошечном месте, размером примерно с булавочную головку, вы технически слепы.Вы знаете, что у вас такое слепое пятно на обоих глазах, потому что вы должны были видеть то же самое, когда смотрели на правую фигуру левым глазом. На этот раз левая фигура должна была исчезнуть.

Если вы выполнили дополнительное упражнение с прямой линией, пересекающей карточку, вы должны были заметить, что форма все еще исчезла, но вы все еще видели непрерывную прямую линию до самого края бумаги. Это отличный пример того, как ваш мозг пытается заполнить пробелы в слепом пятне.Ваш мозг заметил прямую линию в области вокруг слепого пятна — и просто продолжил эту линию, хотя технически не обнаружил ее там. Однако мозг не мог заметить форму, потому что она полностью находилась внутри слепого пятна. В результате форма исчезла, но прямая линия все еще была видна.

Больше для изучения
Зрение и глаз, от Ducksters
Почему у меня слепое пятно в глазу ?, из Healthline
У всех есть слепое пятно, но его можно уменьшить, из Science Daily
Put Ваше периферийное зрение для проверки, от Scientific American
Занятия STEM для детей от Science Buddies

Это задание предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Brain Post: насколько велико ваше слепое пятно?

Безумно прикольная картинка с глазком.

Все мы знаем, что у автомобилей есть слепые зоны. Некоторые крупнее других, но это не новость.

Возникает вопрос: есть ли у лыжников и сноубордистов слепые зоны? И если да, то где?

Ответ кроется не в экипировке, не в толстых слоях флиса, пуха и не в одежде Gore-Tex. И это не имеет ничего общего с этими красивыми новыми яркими светоотражающими очками или даже с громоздким шлемом, к которому они прикреплены. Ответ кроется в биологических структурах самого глаза.Фактически, из-за этого не только лыжники и сноубордисты имеют слепые зоны, но и все.

Должны ли мы все носить одно из них?

То, как люди обрабатывают визуальную информацию глазами, — довольно сложный процесс. При этом я объясню как можно короче и ясно.

В сокращенной версии глаз фокусирует изображение на сетчатке, «изгибая» или преломляя свет через две структуры, называемые роговицей и линзой. Роговица — это жесткая прозрачная структура на внешней стороне глаза, которая запускает этот процесс рефракции. Хрусталик представляет собой прозрачный мешочек за зрачком, который меняет свою форму, чтобы точнее определять изображение в центре сетчатки.

Структуры человеческого глаза. Круто, а?

Сетчатка — это тонкий слой нейронов, выстилающий внутреннюю часть глазного яблока. Этот тонкий слой нейронов обрабатывает преломленное зрительное изображение с помощью нервных клеток, называемых фоторецепторами. При предъявлении визуального стимула некоторые фоторецепторы «активируются», а другие «деактивируются».

Фоторецепторы сетчатки соединяются с волокнами зрительного нерва.

В конечном итоге фоторецепторы отправляют информацию в мозг через волокна зрительного нерва. Эти нервные волокна выстилают сетчатку изнутри и переносят электрические сигналы от различных частей сетчатки к зрительному нерву и, в конечном итоге, в мозг.

Как все это связано с слепым пятном? Поскольку зрительный нерв состоит из оптических волокон сетчатки, в сетчатке должен быть разрыв, чтобы эти нервные волокна могли выйти.Эта щель называется диском зрительного нерва или в нашем случае слепым пятном. Диск зрительного нерва настолько заполнен нервными волокнами, посылающими электрические импульсы в мозг, что нет места для каких-либо фоторецепторов. При отсутствии фоторецепторов визуальная информация из вашего поля зрения, которая попадает в эту область сетчатки, никогда не обрабатывается и теряется.

Насколько велика эта область в наших полях зрения? Говорят, что он в десять раз больше изображения полной луны !! Как получается, что мы никогда не замечаем, что отсутствует такая большая часть нашего зрения?

Полнолуние.

Системы в мозгу «заполняют» эту недостающую информацию, используя подсказки из вашего текущего поля зрения, а также запоминая, как вещи выглядят в вашем местоположении за пределами вашего поля зрения. Затем мозг «интерпретирует» то, что вы видите в этой области, чтобы создать непрерывную визуальную сцену. Тем не менее, вы можете испытать слепое пятно с помощью специально разработанных схем или упражнений, показанных ниже.

Проверка слепого пятна.

Закройте левый глаз и держите эту веб-страницу на расстоянии 8–9 дюймов от правого глаза. Посмотрите на крест и медленно двигайте головой вперед и / или назад, пока черный кружок не исчезнет. Это произойдет, когда световые лучи из черного круга попадут на место, где зрительный нерв входит в сетчатку, — так называемое «слепое пятно».

Влияет ли это на ваше катание на лыжах или сноуборде? Нет, наверное, нет, но все равно хорошо знать и интересно думать.

Ваши слепые зоны

Словарь определяет «слепое пятно» как область в вашем поле зрения, которую вы не можете видеть правильно .Например, когда вы ведете машину, область сразу за плечами часто представляет собой слепую зону .

Точно так же у каждого человека есть несколько «слепых пятен», особенно в отношении себя, которые они не могут видеть ясно и должным образом. Это место, где они «эмоционально застряли» и отказываются видеть или даже допускать другую перспективу. Они не могут ясно видеть эту область и, следовательно, не могут ускорить свое движение из-за этой эмоции и часто остаются в ней замороженными.

Слепые пятна возникают как из положительных, так и из отрицательных состояний эмоций, и они не продвигают вас к лучшему и почти всегда играют на петле жизненных ограничивающих принципов и убеждений, которые у вас есть о себе, и поэтому заставляют вас застрять.

Слепое пятно, вызванное позитивной мыслью, — это когда у вас есть хорошее убеждение, но оно в конечном итоге удерживает вас на пути к проблеме. Пример № 1 : Ваша вера в врожденную доброту всех людей. Это хороший принцип сам по себе. Однако, если это заставляет вас быть наивным до такой степени, что вы получаете травму в результате этого, и даже тогда вы держитесь за это убеждение, вместо того, чтобы видеть, как оно причиняет вам боль, то это причина вашего слепого пятно, и его необходимо идентифицировать и модифицировать, чтобы служить и защищать вас.Здесь вам придется изменить принцип, согласно которому все люди хорошие, и включить в него тот факт, что могут быть люди, которые причиняют вам боль и не имеют в виду ваши интересы. Как только вы это поймете, вам придется активно изменить этот принцип, чтобы заявить, что все люди могут быть плохими, а те, кто способен постоянно игнорировать ваше благополучие, могут не принадлежать вам, и впоследствии вы измените свои убеждения и свои убеждения. ожидания. Вы больше не ждете, пока они изменятся. Вы меняете свою точку зрения.Это разорвет круг, в котором вы находитесь, и освободит вас.

Слепое пятно, вызванное негативными мыслями, — это когда вы ставите недовольство в центр своей жизни. Независимо от того, где вы находитесь, вы окружаете себя отрицательными эмоциями и, кажется, не довольны достижениями, богатством или отношениями, какими бы хорошими они ни были. Вы остаетесь неудовлетворенным среди хороших вещей в своей жизни. Пример №2 : На работе на вас возложена большая ответственность. Однако вместо того, чтобы приветствовать эту возможность, вы выражаете свое беспокойство и опасения, что, возможно, вы не будете готовы с ней справиться, и не воспользуетесь ею.Вы саботируете себя. Здесь играют роль ограничивающие убеждения неуверенности в себе и страха неудачи. Вам необходимо выяснить, насколько верны эти убеждения в том, что вы не экипированы, и почему вы не пошли на это.

Вы должны осознать, что у всех нас есть эти эмоции и ограничивающие убеждения. Лучшие из нас. Руководители и генеральный директор тоже. Это естественно и даже необходимо для роста. Разница в том, что лидеры знают, как обрабатывать эмоции из слепых пятен и быстро выходить из них. Не попасть в водоворот таких эмоций и не застыть там.В обработке этих эмоций есть правда о вас. Удаление ложных слоев неуверенности в себе и замена их Я и Универсальной Мудростью, которые защищают вас и ведут к самоподдержке.

Это переключатель, который нужно сделать активно . Это не автопилот, и это ошибка, которую совершают люди, ожидая, пока «счастливые мысли» придут в норму. Вы должны впихнуть в себя счастливые мысли. Вы должны проникнуть в корень своей обусловленности и очистить ограничивающие мысли. что вы держались все эти годы или те, что держали вас.

Здесь я перечисляю несколько шагов для выявления ваших эмоциональных слепых пятен и способы обработки ваших эмоциональных слепых пятен, чтобы двигаться вперед к вашему успеху.

шагов к выявлению своих эмоциональных слепых пятен:

1. Области: запишите свои доминирующие шаблоны мышления, которые, по вашему мнению, вас опускают. Это те области, в которых вы недовольны. Это повторяющиеся мысли на одни и те же темы, которыми вы недовольны.

2. Эмоции. Каков уровень вашей продуктивности, когда вы находитесь в этом эмоциональном слепом пятне? Запишите, что вызывает застревание, а также представьте, что было бы, если бы эти области « застывших мыслей » не были.’

3. Принципы и ограничивающие убеждения. Какие у вас есть ожидания, которые не выполняются ни вами, ни другим человеком? Здесь я хочу, чтобы вы определили свои собственные ценности, которые могут способствовать возникновению этого эмоционального слепого пятна. Я также хочу, чтобы вы определили свою неуверенность и ограничивающие убеждения. Как объяснялось в примерах №1 и №2 , исследуйте, откуда берутся слепые зоны.

Это области, эмоции, принципы и ограничивающие убеждения, на которых вы будете активно сосредотачиваться и обрабатывать в соответствии с приведенными ниже шагами, чтобы создать индивидуальный план для каждого из них.

шагов для обработки ваших эмоциональных слепых пятен:

1. Как вы интерпретируете это несбывшееся ожидание?

Это позволяет вам видеть фильтр, который вы привыкли видеть. В приведенном выше примере №1 это слепое пятно определяется вашей ценностью проявлять добро ко всем людям, даже за счет собственных эмоций. Это твое слепое пятно. Возможно, не все люди всегда хороши. Здесь вам нужно внести изменения в ваши ценности, которые позволят вам искоренить это слепое пятно.Это даст вам возможность не застревать в эмоциональной суматохе и будет способствовать более жестким механизмам выживания и полному разрушению мышления жертвы, которое вы, возможно, создали. Это не циничное мировоззрение. Это реалистичная оценка ситуации. Это не снимает с себя ответственности. Вместо этого он берет на себя полную ответственность за ваше эмоциональное слепое пятно и изменяет вашу навигационную систему, чтобы лучше обрабатывать слепое пятно и проявлять силу.

В примере № 2 выше, это слепое пятно вызвано ограничивающей верой в свои способности, и это вас беспокоит, потому что вы видите в этом возможную личную неудачу и это пугает вас.Вы не привыкли рассматривать неудачу как ступеньку в открытии себя и возможности.

2. Исследовать обоснованность этой интерпретации.

Вы слишком жестки в своем мировоззрении и будете смотреть на него только с одной стороны. Каждый раз, когда какая-либо ситуация угрожает вам, вы будете активно ее блокировать и отвергать. Следовательно, вы не измените свой фильтр негативного взгляда на свои слепые зоны. Эта интерпретация неверна. Вы должны изменить его, чтобы открепиться. Чтобы правильно видеть.Чтобы увидеть свое слепое пятно, вытекающее из ваших принципов или ограничивающих убеждений.

3. Могли бы вы придать этой эмоциональной интерпретации слепого пятна расстояние? Смотрите на это так, как если бы вы консультировали своего друга. Что бы вы им посоветовали? Когда вы дистанцируетесь от «величия неудач» в примере №3, вы поймете, что это всего лишь еще один шаг к самопознанию. Так, какие еще фильтры, которые вы использовали, вам нужно переопределить, чтобы освободить вас из собственного заключения?

Спросите себя, почему вы считаете эти ограничивающие убеждения своей руководящей силой, а не освобождаете и продвигаете убеждения, которые побуждают вас стать лучшей версией себя?

Освободитесь от заряда, который вы возложили на эти принципы и ограничивающие убеждения.В примере №1, если вы верите в доброту всех людей, вас всегда будет преследовать то, что вы, хороший человек, были обижены действиями другого хорошего человека. Вы никогда не сможете понять, почему такое произошло и что побуждает другого быть эгоистичным, равнодушным или просто игнорировать то, чего вы хотите. Следовательно, вы должны принять осознанное решение, чтобы поймать себя на ограничивающих мыслях и исправить свои мысли на те, которые помогают вашему личному росту. В этом случае иногда не все люди действуют так, как вам нравится, и они не всегда могут быть такими хорошими, как вы предполагали.

4. Не позволяйте эго вести вас.

Признайте, что все эмоциональные слепые пятна вызваны эго. Вы не подвергаетесь никаким атакам. Просто предайтесь своей Универсальной Мудрости. Он знает, что лучше для вас. Здесь нет никакой логики или чрезмерной обработки. Просто примите новый способ видеть, чтобы ваша гордость не пострадала из-за слепого пятна или из-за необходимости его изменить. Если вы будете сражаться и сопротивляться, борьба будет продолжаться. Эго никогда не бывает довольным и не позволит вам быть. Вы должны быть сильнее и сохранять спокойствие.Заявите о своем видении. Активно стремитесь получить перспективу, которая побуждает вас быть красивой.

5. Примите отрицательные эмоции.

Каждый раз, когда вы попадаете в слепую зону, вы снова сталкиваетесь со всей гаммой отрицательных эмоций. Эти отрицательные эмоции действительно существуют. Каждый раз они нас сбивают. Не нужно ругать себя, когда вы испытываете эти негативные эмоции. Будь как будет. Он есть, и нет необходимости управлять своими эмоциями на микроуровне. Не нужно сожалеть или стыдиться этого.Это беспокойство, которое сопровождает самопознание. Примите все эмоции. Доверьтесь своей внутренней мудрости, которая знает вас и знает, как добраться до места назначения.

6. Позвольте себе изменить свою точку зрения.

Сделайте выбор в пользу активного изменения точки зрения. Посмотрите на это по-другому. Позвольте себе насладиться изобилием и защитой, которые дает вам Вселенная. Примите это как свою собственную безопасность и работайте с этим как с вашим проводником и гуру.

Эти ситуации, которые заставляют вас запутаться, также заставляют вас видеть.Вам нужно сделать шаг назад и использовать их в качестве указателей для лучшего обзора. Вы повторяете ситуации или они поднимают тревогу? Не зацикливайтесь на этом. После всей этой доступной вам обработки информации позвольте себе ясно взглянуть на свою слепую эмоцию и изменить повествование, окружающее эту тему. Повествование, которое улучшает вас. Выбирайте активное счастье. Примите это видение. Никакой логики, никаких высоких и могучих рассуждений не требуется, за исключением того, что это то, что есть, и вы движетесь своим прогрессом.

7. Приведите в действие «Протокол Виктора», и пусть ваше слепое пятно исчезнет.

Victor Protocol берет на себя полную и честную ответственность за вашу жизнь, а не измеряет себя через фильтр слепых пятен ограничивающих принципов и убеждений. Виктор Протокол — это вы решаете, что победили. Прямо здесь. Прямо сейчас. Как есть. Верить в это. Жить этим. Почитая это. Извлечение из жизни каждой пикантной секунды. Обнимая жизнь. Выбор жить счастливо и жить полной жизнью в каждую секунду, что у вас есть.Не живите синтетически, глядя вдаль, пытаясь сосредоточиться на жизни вдалеке. Посмотрите на жизнь прямо сейчас и наслаждайтесь жизнью, какой она есть, прямо сейчас. Это благословение, и теперь вы почувствуете любовь и счастье. Это освобождает ваши слепые зоны. Начиная заново. Заново. Со свежей верой в свои лучшие качества и сильные стороны. Всегда ручаюсь за свою доброту и лучшие качества. Если боишься неудачи, все равно сделай это. Вы можете потерпеть неудачу. Но при этом вы также обнаружили бы, что все было не так плохо, как вы думали.Сделайте это, даже если вам страшно. Вам нужно пройти через это, чтобы увидеть, что лежит на другой стороне. Это единственный путь. Вы не можете поверить ограничивающим мыслям. Вы победитель и ведите себя соответственно.

8. Утверждения

Окружите себя мыслями о том, каким вы хотите себя видеть. Говорите это вслух все время.

Я всегда буду рядом с самим собой, я знаю свою доброту. Я никогда не подведу себя. Я могу бояться, но я все равно попробую. Я могу потерпеть неудачу, но я все равно буду стараться.Я отправлюсь в путешествие самопознания.

Следовательно, оценивайте свои эмоции в слепом пятне академически. Они созданы для того, чтобы вы могли направить свою жизнь на великие дела. Чтобы держаться подальше от ваших петель и шаблонов и проталкивать ограничивающие мысли. Активно решите проявить себя. Всегда. Верьте в свои силы и будьте бодры и свежи каждый день. С этого момента измеряйте свою жизнь по-другому. Возьмите на себя ответственность за свое слепое пятно. Смотрите и меняйте это. Сознательно решите действовать определенным образом.Не видеть слепого пятна — это плохая услуга, которую вы делаете себе. Поэтому измените определение слепого пятна так, чтобы оно означало ту часть себя, за которой вы прилагаете дополнительные усилия, чтобы следить за ней. Область, которую ваше внутреннее видение может видеть, чувствовать и перемещать. Работайте над своими слепыми пятнами и знайте, что обработанные вами должным образом, они поднимут вас выше!

FacebookTwitterLinkedinEmail
Заявление об ограничении ответственности

Мнения, выраженные выше, принадлежат автору.

КОНЕЦ СТАТЬИ

Слепые и закопанные переходные отверстия — что это такое и как они используются? | Блог о проектировании печатных плат

Келла Нэк

| & nbsp 16 октября 2019 г.

Как отмечалось в нескольких моих предыдущих статьях, а также в подавляющем большинстве других опубликованных документов, шаг вывода компонентов становится все более тонким, и устройства меньшего форм-фактора стали доминировать в большом количестве продуктов (сотовых телефонов), разрабатываемых сегодня. .

Вопрос о том, как подключить компоненты к обеим сторонам этих переполненных печатных плат, должен быть в числе первых факторов, принимаемых во внимание командой разработчиков продукта. Обычно этот процесс подключения осуществляется с помощью глухих и скрытых переходных отверстий. В этой статье будут описаны различные типы используемых переходных отверстий, их применение и преимущества, а также их недостатки.

Некоторые основы и история происхождения — слепые переходы

Во-первых, полезно немного углубиться в происхождение переходных отверстий и их использование.Переходное отверстие — это просверленное и покрытое металлом отверстие в печатной плате, которое позволяет сигналу проходить с одной стороны печатной платы на другую или на внутренний слой. Переходные отверстия могут использоваться для подключения выводов компонентов к дорожкам или плоскостям сигнала или для изменения сигнальных слоев. Когда переходное отверстие полностью проходит через печатную плату, оно называется сквозным отверстием или сквозным переходным отверстием. На рисунке 1 показаны различные типы переходных отверстий.

Рис. 1. Различные типы переходных отверстий

Глухие переходы

Когда переходное отверстие начинается на одной стороне печатной платы, но не проходит полностью, оно называется глухим переходным отверстием.Четыре типа глухих переходных отверстий:

  • Слепые переходные отверстия с фотоопределением.
  • Последовательное ламинирование глухих переходных отверстий.
  • Глухие переходные отверстия с регулируемой глубиной.
  • Глухие переходные отверстия, просверленные лазером.

Каждый из этих типов подробно обсуждается ниже

Слепое переходное отверстие с фотоопределением: Фотография с определением переходного отверстия создается путем ламинирования листа светочувствительной смолы с сердечником (эта сердцевина состоит из ламинированных слоев, которые могут содержать плоскости питания, а также некоторые скрытые сигнальные слои).Слой светочувствительного материала покрывается рисунком, который покрывает области, где должны быть созданы отверстия, и затем подвергается воздействию света с длиной волны, которая вызывает затвердевание оставшегося материала на печатной плате. После этого печатная плата погружается в раствор для травления, удаляющий материал из отверстий. Это создает путь к следующему слою ниже. После процесса травления в отверстие и на внешнюю поверхность наносится медь, чтобы создать внешний слой печатной платы. Эта операция обычно выполняется на обеих сторонах печатной платы одновременно и добавляет слой с каждой стороны.

Фотоопределенные переходные отверстия обычно используются для создания многослойных органических корпусов BGA (шариковая сетка) и печатных плат сотовых телефонов. Преимущество их использования в том, что создание тысяч глухих переходных отверстий стоит столько же, сколько и создание только одного. Когда требуется всего несколько глухих переходных отверстий, их использование становится недостатком стоимости.

Последовательный глухой проход для ламинирования : Последовательный глухой переход для ламината создается путем обработки очень тонкого куска ламината на всех этапах создания двусторонней печатной платы.В ламинате просверливают, покрывают и травят, чтобы определить особенности на стороне, которая будет формировать слой 2 доски. Другая сторона остается сплошным листом меди, и она будет формировать слой 1 готовой печатной платы. Затем узел ламинируется со всеми остальными слоями печатной платы. Полученное комбинированное ламинирование затем обрабатывается на всех этапах создания внешних слоев многослойной печатной платы. Глухие переходные отверстия последовательного ламинирования использовались при создании многих первых печатных плат сотовых телефонов.Это наиболее дорогостоящий способ формирования глухих переходных отверстий из-за требуемых дополнительных этапов процесса и потери текучести, связанной с обработкой очень тонких ламинатов посредством операций сверления, травления и нанесения покрытия. В результате это следует рассматривать как последнее средство, когда требуются глухие переходные отверстия.

Глухие переходные отверстия с контролируемой глубиной высверливания : Как видно из рисунка 1, глухие переходные отверстия с регулируемой глубиной создаются так же, как переходные отверстия для сквозных отверстий. Здесь сверло настроено так, чтобы проникать только частично через печатную плату.Дизайнер размещает подушку на слое 2, который протыкается сверлом. Необходимо следить за тем, чтобы под просверленным отверстием не было никаких элементов, которые могут соприкасаться с просверленным отверстием. Затем в просверленное отверстие наносится медь, в то время как медь наносится на сквозные переходные отверстия.

Переходные отверстия контролируемой глубины являются наименее дорогостоящим типом глухих переходных отверстий, поскольку для их создания не требуется дополнительное оборудование или этапы процесса. Ограничения этих переходных отверстий заключаются в том, что отверстия должны быть достаточно большими, чтобы механические сверла могли их создать, а область под ними должна быть защищена от цепей, которые могут быть случайно задеты просверленным отверстием.

Заглушки, просверленные лазером : Они создаются после ламинирования всех слоев печатной платы и до того, как внешний слой будет протравлен и покрыт гальваническим покрытием. Лазер используется для абляции меди на внешнем слое, а также изоляционного материала между слоями 1 и 2. В этом процессе используются два типа лазеров:

CO₂-лазер — самый мощный лазер, поэтому он может быстро просверливать отверстия. Проблема с этим лазером заключается в том, что длина волны света не удаляет медь на слое 1.В результате этапу лазерного сверления должен предшествовать этап травления для протравливания отверстий в меди. Помимо создания еще одного этапа обработки, требуемый этап формирования фотоизображения несет в себе проблему совмещения, поскольку маска из фотомаски должна быть выровнена с контактными площадками на слое 2, которые невидимы во время использования лазера.

Эксимерный лазер способен просверливать как медь, так и нижележащий диэлектрический материал, чтобы сформировать глухие переходные отверстия за один шаг. Этот тип лазера стал предпочтительным лазером для лазерного просверливания глухих переходных отверстий, поскольку не требует предварительного просверливания медного слоя и не требует дополнительных изображений.Поскольку лазер может проникать как в медь, так и в диэлектрик, при настройке необходимо соблюдать осторожность, чтобы отверстие проходило через медь внешнего слоя и нижележащий диэлектрик, не прорезая медную площадку на слое 2. На рис. Просверленное лазером отверстие, которое удалило весь нежелательный материал в отверстии без просверливания прокладки на слое 2.

Рис. 2. Лазерное просверливание глухого отверстия

Электрические преимущества глухих переходных патрубков

Переходные отверстия в сигнальных линиях страдают из-за паразитной емкости, которая создается цилиндром металлического сквозного отверстия и плоскостями, через которые оно проходит.Эта паразитная емкость в первую очередь зависит от площади снаружи металлического сквозного отверстия, которое представляет собой цилиндр, проходящий через печатную плату. Эта площадь определяется диаметром сверла и толщиной печатной платы. При сегодняшних высоких скоростях передачи данных эта паразитная емкость может ухудшить сигнал до тех пор, пока ее нельзя будет успешно использовать. Следовательно, должен быть какой-то способ уменьшения этой паразитной емкости. Слепые переходные отверстия делают это за счет уменьшения длины переходных отверстий и уменьшения их диаметра.В результате глухие переходные отверстия являются хорошим способом подключения сигнальных линий, работающих со скоростью выше 4,8 Гбит / с.

Недостатки слепых переходов

Это несколько недостатков в использовании глухих переходных отверстий (фотоопределение, контролируемая глубина и лазер), которые просверливаются после ламинирования печатной платы. Первое ограничение — это зависимость глубины отверстия от диаметра. Глухое отверстие — это глухое отверстие в поверхности печатной платы. Подача химического покрытия в это отверстие таким образом, чтобы медь осаждалась на дне и по бокам отверстия, может быть затруднена, если глубина отверстия велика по сравнению с его диаметром.Для того, чтобы покрытие было выполнено успешно, диаметр отверстия должен быть таким же большим, как и его глубина. Это определяется как соотношение сторон 1: 1 или меньше. Многим производителям требуется диаметр, в 1,5 раза превышающий глубину отверстия, чтобы гарантировать надлежащее покрытие. В большинстве случаев это исключает просверливание заглушки через нижний слой 2 печатной платы. Инженер-разработчик должен иметь возможность соединить все контакты устройства с мелким шагом, такого как показанное на рисунке 3, в слое 1 или в слое

.

2.

Рис. 3. Компонент с шагом 0,5 мм с глухими переходными отверстиями

Это было невозможно сделать с деталью, показанной на этом рисунке, поэтому многие контакты были выдвинуты из-под детали, чтобы обеспечить просверленные сквозные отверстия для соединений со слоями, находящимися глубже внутри печатной платы.

Вторым ограничением использования глухих переходных отверстий является возможность остановки сверления на заданном слое. При использовании лазерного сверла оно должно просверливать медь на слое 1 и нижележащий диэлектрический материал, не просверливая медную соединительную площадку в слое 2.Это означает, что лазерный луч необходимо тщательно откалибровать. При использовании сверления с контролируемой глубиной сверло должно останавливаться до того, как коснется меди в слоях, которые находятся ниже слоя, с которым выполняется соединение.

Третья проблема, связанная с глухими переходными отверстиями, связана с пайкой компонента на контактную площадку, в которую было помещено глухое переходное отверстие. Потенциальная проблема надежности может быть вызвана дырами. (Ссылка 47 в томе 1 нашей книги описывает эту проблему). Когда паяльная паста наносится на контактные площадки, воздух в глухих переходных отверстиях задерживается под отверстием, прямо под BGA.Этот крошечный пузырь воздуха ослабляет соединение настолько, что возникают разомкнутые цепи, когда печатная плата циклически проходит через различные рабочие температуры. Есть два способа решить эту проблему:

  1. Полностью заполните отверстие плакированной медью, как показано на Рисунке 4.

  2. Просверлите заглушку сбоку от подушки.

Рис. 4. Сложенный глухой переходной канал с поверхностным переходом, заполненным медью

На рисунке 4 три глухих переходных отверстия расположены друг над другом.Нижнее переходное отверстие было сформировано вместе со всеми другими переходными отверстиями в печатной плате. Два верхних переходных отверстия были сформированы с использованием процесса наращивания, описанного ниже. Каждое переходное отверстие было сформировано, как показано на рисунке 1. После нанесения покрытия на глухие переходные отверстия и все остальные переходные отверстия панель была отправлена ​​обратно через операцию нанесения покрытия резиста, где новый слой резиста подвергался воздействию шаблона, в котором были открыты только глухие переходные отверстия. Затем в глухие переходные отверстия была нанесена медь до тех пор, пока она полностью не заполнила пустоты. Эту операцию часто называют покрытием кнопок.Чтобы гарантировать, что каждое глухое отверстие заполнено медью, операция гальваники выполняется до тех пор, пока медь не прилипнет к поверхности. После завершения процесса нанесения покрытия резист удаляется, и вся поверхность печатной платы шлифуется, чтобы сгладить медь. Все эти дополнительные шаги в процессе нанесения покрытия увеличивают стоимость готовой печатной платы. На рис. 4 показана трехкратная операция слепого перехода, выполненная одна над другой.

Альтернативный подход к проблеме пузыря — просверлить заглушку сбоку от компонента (это также описано в ссылке 47 нашей книги Тома 1).Этот подход не требует дополнительных шагов процесса. Это действительно требует, чтобы разработчик продукта позволил добавить место для слепых отверстий сбоку от прокладки. На рисунке 5 показан пример переходных отверстий, просверленных сбоку от центра.

Рис. 5. Глухие переходные отверстия со смещенным лазерным сверлением

Это устраняет проблему пузырей, поскольку вышеупомянутый пузырек формируется сбоку от шарика припоя, а не в его центре.Примечание. Если есть пузырь воздуха, который не находится непосредственно под шариком припоя, это не вызовет никаких проблем.

Когда необходимо построить переходные отверстия в два слоя, один над другим, как показано на рисунке 4, и вы не хотите предпринимать дополнительных шагов по покрытию переходных отверстий медью, есть альтернативный подход. В этом случае вы размещаете второе переходное отверстие сбоку от первого, чтобы оно не попало на полость, образованную первым переходным отверстием.

Blind Vias Gone Bad

Как упоминалось выше, глухие переходные отверстия могут «выйти из строя» несколькими способами.Вышеупомянутые проблемы могут быть результатом выбора неправильного типа переходного отверстия для проектируемого продукта, неправильного включения переходного отверстия в общую конструкцию платы или неправильного изготовления переходного отверстия. Еще одна причина, по которой переходные отверстия могут испортиться, связана со стеклотканью, которая используется в ламинатах. На рисунках 6-8 показаны примеры плохих переходных отверстий такого типа. Все они были плохими из-за неоднородности стиля плетения стеклоткани внутри ламината, то есть отсутствия механически растекшегося стекла.Я обсуждал тему механического разбрызгивания стекла в предыдущем блоге.

Рисунок 6. Плохой слепой через Пример 1

Рис. 7. Плохой слепой через Пример 2

Рис. 8. Плохой слепой через Пример 3

Похоронен Виас

Когда переходное отверстие проходит между двумя внутренними слоями печатной платы, но не касается ни одной из поверхностей, это скрытое переходное отверстие.Распространенная ошибка — вызов слепого через микропереход. Согласно IPC, микропереход — это переходное отверстие, диаметр которого составляет 8 мил или меньше, независимо от того, проходит ли он через печатную плату или нет. Скрытый переход может проходить между любыми двумя слоями, как показано на рисунке 1, или может проходить через несколько слоев, как показано на рисунке 9.

Рис. 9. Похоронен через

В любом случае заглубленный переход формируется путем обработки набора внутренних слоев, задействованных в процессе, показанном на Рисунке 10.Это все этапы создания готовой печатной платы с дополнительными слоями, добавленными снаружи с помощью процесса сборки. Очевидно, что это более дорогостоящий процесс, чем прямая многослойная обработка. Многие из подложек BGA, используемых в устройствах с большим количеством выводов, сделаны таким же образом, как и сотовые телефоны.

Подробнее об использовании глухих и скрытых переходных отверстий в Altium Designer можно прочитать здесь. Остались вопросы? Позвоните эксперту в Altium или узнайте больше о лучшем наборе инструментов для печатных плат, создавая при проектировании печатных плат с помощью Altium Designer ® .

Нейронные ответы в ретинотопном представлении слепого пятна в макаке V1 на стимулы для перцептивного заполнения

Abstract

Когда визуальные стимулы, покрывающие все слепое пятно, представлены монокулярно, видны цвет и яркость окружающего поля в слепом пятне, хотя сетчатка в него не поступает. Важными вопросами о таком восприятии заполнения являются: активируются ли нейроны в зрительной системе, представляющие расположение полей зрения в слепом пятне, когда происходит заполнение, и если да, то каковы свойства этих нейронов.Чтобы ответить на эти вопросы, мы записали активность отдельных нейронов в первичной зрительной коре (V1) бодрствующей обезьяны. Сначала мы определили область V1, представляющую область слепого пятна, а затем оценили нейронные реакции на стационарные зрительные стимулы различного размера. Мы обнаружили, что в слое 4 и более глубоких пластинках, особенно в слое 6, есть нейроны, которые реагируют на большие стимулы, покрывающие слепое пятно, что вызывает восприятие заполнения. У большинства этих нейронов были очень большие бинокулярные рецептивные поля, выходящие за пределы слепого пятна.Эти нейроны также предпочитали относительно большие стимулы и демонстрировали избирательность цвета. Эти результаты показывают, что когда большая однородная поверхность представлена ​​на слепом пятне, нейроны в области V1, представляющей слепое пятно, передают сигналы, необходимые для заполнения, которые информируют о наличии большой поверхности, а также об отсутствии более мелких стимулов в слепое пятно.

Когда мы смотрим на поверхность однородного цвета и яркости, световые лучи, попадающие в глаз из каждой точки в пределах площади поверхности, стимулируют фоторецепторы сетчатки, и эта точечная информация может быть основой нашего восприятия цвета и яркости.Однако в слепом пятне вход сетчатки отсутствует; таким образом, такой точечный сигнал недоступен. Несмотря на это, мы воспринимаем некоторый цвет и яркость внутри слепого пятна, как если бы атрибуты стимула в окружении заполнили его (Рамачандран, 1992). Этот феномен называется восприятием заполнения (Walls, 1954; Gerrits and Vendrik, 1970; Ramachandran and Gregory, 1991; см. Pessoa et al., 1998) и не является уникальным для людей (Komatsu and Murakami, 1994a).

Топография сетчатки сохраняется в первичной зрительной коре (V1) и во многих экстрастриальных зрительных областях (Daniel and Whitteridge, 1961; Van Essen and Zeki, 1978; Gattass et al., 1981, 1988). Когда мы смотрим на поверхность, стимулируется область зрительной коры, топографически соответствующая поверхности, и активируются некоторые из нейронов. Такое топографическое соответствие считается нейронной основой восприятия поверхности. Несколько недавних исследований предоставляют совокупные доказательства того, что как контур, так и внутренняя часть поверхности представлены активностью нейронов V1 (Lamme, 1995; Komatsu et al., 1996; Rossi et al., 1996; Zipser et al., 1996). Однако восприятие заполнения слепого пятна поднимает важный вопрос о взаимосвязи между топографической деятельностью и восприятием поверхности.Когда однородная поверхность покрывает слепое пятно, соответствующая область ретинотопной карты коры не будет получать афферентные сигналы, как это делают другие области; тем не менее, мы видим однородную поверхность, а не поверхность с отверстием в форме слепого пятна. Где в мозгу представлена ​​воспринимаемая внутренняя часть слепого пятна? Если восприятие поверхности требует, чтобы нейроны V1 кодировали внутреннюю часть поверхности, нейроны V1 в ретинотопном представлении слепого пятна (далее именуемое «представление BS») должны активироваться, когда заполнение происходит в слепом пятне.

Fiorani et al. (1992) ранее сообщали, что у обезьян, находящихся под наркозом, полоса, движущаяся через слепое пятно, генерирует нейронный ответ в ретинотопном представлении слепого пятна в V1. Однако до настоящего времени не было попыток изучить нейронные реакции, связанные с заполнением поверхности в слепом пятне или с любым типом заполнения там при подготовке к бодрствованию. Поэтому мы записали активность нейронов из представления BS в V1 бодрствующей обезьяны и проанализировали их зрительные реакции.Мы ответили на два основных вопроса. Активируются ли нейроны в представлении BS в V1, когда происходит заполнение? И если да, то каковы свойства этих нейронов?

О некоторых частях этого документа уже сообщалось ранее (Komatsu and Murakami, 1994b; Komatsu et al., 1995).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Поведенческое задание. Для экспериментов использовали трех макак ( Macaca fuscata ). Во время экспериментов обезьяны сидели на стуле приматов и смотрели на дисплей компьютера [либо Mitsubishi XC3715C (Токио, Япония; 640 × 400 пикселей; выступ 21 × 13 °; 173 см от глаз обезьян; 60 кадров / сек). или Nanao Flex Scan 54T (Токио, Япония; 1024 × 768 пикселей; растяжение 34 × 26 °; 57 см от глаз обезьян; 60 кадров / сек)].

Каждую обезьяну сначала дрессировали для выполнения задания на фиксацию (Wurtz, 1969). Проба начиналась, когда на экране появлялось небольшое неподвижное пятно (точка фиксации). От обезьяны требовалось смотреть на точку фиксации в течение 400 мс, а затем поддерживать фиксацию в электронном окне (1 × 1 °) вокруг точки фиксации до конца испытания. Во время фиксации на 400 мс предъявлялся еще один зрительный стимул, который использовался для изучения зрительных ответов нейронов. Задача контролировалась персональным компьютером (NEC PC9801, Токио, Япония), а визуальные стимулы генерировались с помощью графической платы (Digital Arts Hyper-Frame, Токио, Япония или FORCE GP-1122N, Токио, Япония) в том же месте. компьютер.Положение глаза контролировалось с помощью метода магнитной поисковой катушки (Робинсон, 1963). Если обезьяна продолжала смотреть в электронное окно до конца испытания, ей в качестве награды давали каплю воды; в противном случае судебное разбирательство было прекращено без вознаграждения. Испытания были разделены 3-секундными интервалами между испытаниями.

Обезьян лишали воды в течение ~ 20 часов перед ежедневными экспериментальными сессиями, и сессии прекращали, когда наблюдался поведенческий признак насыщения. В конце каждой экспериментальной сессии обезьяну возвращали в ее домашнюю клетку, где ей давали корм ad libitum .Все процедуры, связанные с уходом за животными и экспериментами, соответствовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных (1996) Национального института здравоохранения и были одобрены институциональным комитетом по экспериментам на животных.

Операции и записи. Регистрирующая камера из нержавеющей стали и гнездо для соединения головы обезьяны со стулом приматов были прикреплены к черепу с использованием стандартных стерильных хирургических методов под анестезией пентобарбиталом натрия.Поисковую катушку также хирургическим путем помещали под конъюнктиву одного глаза с использованием метода Judge et al. (1980) и был подключен к вилке на верхней части черепа. Записывающая камера, гнездо и штекер катушки для глаз были залиты акрилом, который покрыл верхнюю часть черепа и был соединен с черепом имплантированными болтами.

После операции обезьянам давали возможность выздороветь в течение как минимум 1 недели до начала экспериментов. После операции, но до начала экспериментов, местоположение слепого пятна каждого глаза определялось с помощью монокулярной визуальной саккады, как подробно описано ранее (Komatsu and Murakami, 1994a).Вкратце, каждая обезьяна была обучена совершать единственную визуальную саккаду на маленькую цель (квадрат 20 × 20 угловых минут; 20 кд / м 2 ), представленную где-нибудь на экране (серый фон; 1,7 кд / м 2). ) и сохранить фиксацию в противном случае. После тренировки местоположение слепого пятна определяли в условиях монокуляра. В большинстве испытаний целевые позиции выбирались намеренно, чтобы избежать слепого пятна, и обезьяна легко могла совершить саккаду к цели.К этим испытаниям примешивались и другие, в которых цель была представлена ​​в позиции, которая должна была находиться рядом с слепым пятном, а затем способность обезьяны совершать саккаду к цели использовалась для определения границы слепого пятна. Расположение и протяженность слепых пятен у трех обезьян оказались схожими, причем слепые пятна располагались примерно вдоль горизонтального меридиана на ∼16 ° от точки фиксации и простирались на ∼5 ° по горизонтали и 7 ° по вертикали (например, см. Рис. .2, 4-7).

Зрительные реакции нейронов исследовали с использованием стационарных прямоугольных стимулов (20 кд / м 2 ), представленных на сером фоне (1,7 кд / м 2 ). Для картирования рецептивного поля использовались квадратные стимулы со стороной 0,3–1,3 °. Чтобы исследовать нейронные реакции во время появления перцептивного заполнения слепого пятна, мы предъявляли прямоугольные стимулы (называемые «поверхностными стимулами»), которые полностью покрывали слепое пятно (обычно 6,7 × 10 °; иногда 10 × 10 °). .Такой стимул воспринимается как равномерно нарисованная фигура, даже если в слепом пятне нет входа сетчатки; другими словами, для такого поверхностного стимула происходит перцептивное заполнение. Пятно фиксации было представлено в несколько смещенном положении либо влево, либо вправо от экрана, так что все слепое пятно находилось внутри экрана. Чтобы проверить нервные реакции в условиях монокулярного зрения, один из глаз часто закрывали непрозрачной маской.

Регистрирующая камера располагалась на затылочной коре и наклонялась кзади примерно на 55 °.Тонкопроволочный микроэлектрод из элгилой, покрытый париленом (Microprobe, Potomac, MD) или покрытый стеклом вольфрамовый микроэлектрод, продвигали в парасагиттальной плоскости с помощью гидравлического микропривода (Narishige, Tokyo, Japan). Нейронные сигналы усиливались и распознавались на основе окон амплитуды, установленных для двух разных моментов времени (Bak DDIS-1, Germantown, MD), а затем преобразовывались в импульсы. Единичные импульсы и поведенческие события регистрировались на компьютере с временным разрешением 1 мс и отображались в реальном времени.Положение глаз также отслеживалось каждые 1 мс.

Гистология. После завершения экспериментов по регистрации, две обезьяны были глубоко анестезированы пентобарбиталом натрия и перфузированы через сердце фиксатором; одна обезьяна (BM14) получила 0,8% параформальдегида плюс 1% глутаральдегид, тогда как другая (BM23) получила 10% формалин. Затем каждый мозг был удален из черепа, и затылочная кора записанного полушария была разрезана на серию парасагиттальных срезов по 50 мкм.Затем срезы окрашивали крезиловым фиолетовым для идентификации участков записи.

Третья обезьяна еще жива; Судя по месту проникновения, нет никаких сомнений в том, что записи производились с V1.

Monkey BM14 также вводили в один глаз пероксидазу хрена, конъюгированную с агглютинином зародышей пшеницы (WGA-HRP; 5% раствор; 20 мкл), под анестезией пентобарбиталом натрия. Глаз вводили дважды с интервалом 3 дня между ними. Через пять дней после второй инъекции WGA-HRP обезьяне перфузировали.Затем незарегистрированная затылочная кора была разрезана в тангенциальных плоскостях, параллельных поверхности коры. Каждый второй срез обрабатывали тетраметилбензидиновым (TMB) методом (Mesulam, 1978; Mesulam et al., 1980), остальные окрашивали на цитохромоксидазу. Срезы, окрашенные TMB, исследовали под микроскопом при освещении в темном поле для обнаружения любой транссинаптически переносимой метки HRP в V1; представление BS было идентифицировано по отсутствию метки.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Представление слепого пятна в V1

Мы зарегистрировали активность отдельных единиц в трех полушариях трех обезьян.На рисунке 1 показаны места записи в V1, где расположено представление BS. Эта область показана на рисунке 1 B как заштрихованная область в заднем банке калькариновой борозды в парасагиттальном срезе затылочной доли (рис. 1 A , пунктирная линия ). Тангенциальный разрез через слой 4 коры в задней стенке калькариновой борозды показан на рисунке 1 C . Окрашивание TMB после инъекции WGA-HRP в один глаз четко показывает чередующиеся маркированные и немеченые полосы, идентифицирующие столбцы окулярного доминирования, а также большую немеченую эллиптическую область, соответствующую оптическому диску инъецированного глаза.Хотя мы будем называть эту область представлением BS, на самом деле это означает «представление области поля зрения, соответствующей слепому пятну одного из глаз».

Рис. 1.

Гистологическая демонстрация представительства BS в V1. A , Схематическая диаграмма, показывающая боковую поверхность коры головного мозга макака. Пунктирная линия указывает, где разрез, показанный в B , был вырезан. B , Парасагиттальный разрез задней области коры головного мозга.Заштрихованная область в задней стенке калькариновой борозды ( CS ) представляет собой приблизительное местоположение представления BS в V1. C , тангенциальный разрез задней стенки, окрашенный TMB CS . WGA-HRP вводили в контралатеральный глаз перед умерщвлением животного; меченая HRP область выглядит светлой , тогда как немеченая область темная . A , передний; D , спинной; L , боковой; LS , полулунная борозда; M , средний; P , задний; В , вентрально.

Мы идентифицировали эту область с помощью систематического картирования рецептивного поля. Поскольку позиции рецептивного поля меняются регулярно вдоль коры, мы смогли точно определить представление BS в V1. Когда был открыт только глаз, контралатеральный по отношению к регистрируемому полушарию, слепое пятно образовывалось в исследуемом полушарии зрения, поскольку диск зрительного нерва расположен в носовой полусфере каждого глаза. Для простоты противоположный глаз будет называться глазом слепой зоны (BE), а ипсилатеральный глаз будет называться глазом без слепой точки (NE).Состояние просмотра, в котором открыт только ВЕ, будет называться «Просмотр ВЕ». Когда NE открыт, слепое пятно не образуется в исследуемом визуальном полуполе, и представление BS в V1 может принимать ретинальный сигнал. Это условие просмотра будет называться «просмотр NE». NE-просмотр включает в себя бинокулярный просмотр и монокулярный просмотр, при котором открыт только NE.

Нейронные ответы на поверхностные стимулы

После того, как представление BS в V1 было идентифицировано, мы проверили, реагируют ли нейроны в этой области на поверхностные стимулы, покрывающие слепое пятно.Растры и гистограммы перистимульного времени (PSTH) на рисунке 2, A и C , показывают два примера нейронов V1, которые четко ответили на поверхностный стимул, покрывающий область, соответствующую слепому пятну. Такие ответы наблюдались не только при наличии входов сетчатки в эту часть поля зрения (просмотр NE), но также и при отсутствии входов сетчатки в эту часть поля (просмотр BE).

Рис. 2.

Ответы двух репрезентативных нейронов V1, активированных визуальными стимулами, предъявляемыми в слепом пятне. A , Ответы нейрона (30494_1) на большой однородный белый прямоугольный стимул (поверхностный стимул), покрывающий все слепое пятно. Слева , Пространственное соотношение между стимулом, который простирается на 6,7 ° по горизонтали и 10 ° по вертикали (тонкая линия , , образует прямоугольник ), и слепым пятном (толстая линия ). Середина , Ответы записаны, пока открыт только ВЕ (просмотр ВЭ). Справа , Ответы записаны, пока NE был открыт (просмотр NE).PSTH и растры выровнены по началу стимулов, которые предъявлялись в течение 400 мс, и обозначены толстой горизонтальной линией под каждым PSTH. Короткие вертикальные линии на растровом дисплее показывают разряды клеток; последовательных линий представляют собой последовательные испытания. В этих PSTH и на других рисунках отметки деления на оси x находятся каждые 500 мс, ширина интервала 20 мс, а калибровочная полоса слева каждой гистограммы составляет 50 пиков / сек. . B , Представление поля зрения места записи нейрона в A , на что указывают рецептивные поля других нейронов, записанные с того же проникновения. Граница слепой зоны обозначена пунктирной линией . Наложены рецептивные поля трех одиночных и множественных единиц ( сплошных линий, ), зарегистрированных в бинокулярном состоянии. Они были четко расположены внутри поля зрения, соответствующего слепому пятну. C , Ответы другого нейрона (22594_1) на поверхностный стимул.Условные обозначения для растров и PSTH описаны в A . D , Представление поля зрения места записи нейрона в C , на что указывают рецептивные поля трех других нейронов, записанные с того же проникновения. Для простоты все рецептивные поля изображены так, как если бы они были расположены в правом полушарии на этом и следующих рисунках. град. , градус; с , с; спкс, , шипы.

Рецептивные поля других нейронов, зарегистрированные при тех же проникновениях, показаны на рисунке 2, B и D .Эти рецептивные поля, зарегистрированные во время просмотра NE, были четко расположены внутри области поля зрения, соответствующей слепому пятну, подтверждая, что наши проникновения действительно были сделаны в представление BS в V1. 2, B и D , не включает рецептивные поля нейронов в A и C , которые будут описаны ниже.

Мы исследовали ответы 82 отдельных нейронов на поверхностный стимул, представленный во время просмотра BE (18 от BM14 обезьяны, 60 от BM23 и 4 от GIN).Нейрон считался реагирующим на поверхностный стимул, если выполнялись следующие два критерия: величина вызванного изменения скорости разряда была> 10 импульсов в секунду и разница между фоновой скоростью разряда до начала стимула (0– 300 мс), а скорость разряда при предъявлении стимула (20–420 мс) была статистически значимой (тест t , p <0,05). На основе этих критериев 20 нейронов (24%) были классифицированы как реагирующие на поверхностный стимул во время просмотра BE (6 из BM14, 12 из BM23 и 2 из GIN).Все эти нейроны проявляли возбуждающие реакции. Поскольку поверхностные стимулы вызывают восприятие заполнения слепого пятна, экспериментальный факт до сих пор указывает на то, что некоторые нейроны V1 в представлении BS активируются, когда животное видит восприятие заполнения.

Свойства нейронов, реагирующих на поверхностные стимулы

BE-просмотр по сравнению с NE-просмотром

Первая проблема, которую мы собираемся решить, — это окулярность этих нейронов. Представление BS в основном представляет собой монокулярную область, как видно из паттернов глазного доминирования, показанных на Рисунке 1.Это может означать, что при просмотре BE ответы являются только частью ответов, полученных при просмотре NE. Чтобы проверить, так ли это, мы сравнили ответы на поверхностный стимул, зарегистрированные при просмотре BE, и ответы, записанные при просмотре NE, в 63 из 82 зарегистрированных нейронов (рис. 3). К ним относятся 17 из 20, классифицированных как реагирующие во время просмотра BE (рис. 3, сплошных символов, ). Большинство нейронов располагалось ниже диагональной линии, по которой ответы, полученные в двух условиях просмотра, были эквивалентными.Это указывает на то, что многие нейроны фактически активировались сильнее при просмотре NE, чем просмотре BE. Не было систематических различий между результатами, полученными, когда наблюдение NE было монокулярным (фиг. 3, квадратных символов ), и результатами, полученными, когда наблюдение NE было бинокулярным (фиг. 3, кружков ). Действительно, было много нейронов, которые реагировали на просмотр NE, но не реагировали на просмотр BE; они кажутся монокулярными клетками, отвечающими только на стимуляцию NE. Однако несколько нейронов показали сравнимые ответы в обоих условиях просмотра.Один человек гораздо сильнее отреагировал на просмотр BE, чем просмотр NE. Этот нейрон имел антагонистическую организацию рецептивного поля вне центра / вокруг него при картировании во время просмотра NE, что приводило к очень слабой или даже отрицательной реакции на поверхностный стимул. Напротив, во время просмотра BE вызывался отчетливый возбуждающий ответ, поскольку тормозной центр был ограничен слепым пятном. Следовательно, этому нейрону для активации требовалось большое отверстие в середине поверхностного стимула, а другим нейронам — нет.

Рис. 3.

Сравнение ответов на поверхностные стимулы, полученные в условиях обзора BE и NE. y — ось, ответы получены при просмотре BE; x — ось, полученные при северо-восточном просмотре. Каждый символ представляет ячейку; сплошных символов представляют клетки, которые ответили на поверхностный стимул во время просмотра ВЭ, тогда как незакрашенных символов представляют клетки, которые не ответили. Квадраты представляют клетки, ответы которых тестировали монокулярно во время просмотра NE; кружков представляют те, которые тестировались в бинокль во время просмотра NE. Пунктирные линии показывают нулевые значения отклика. Диагональная линия указывает точек , в которых ответы, полученные в различных условиях, одинаковы.

Подводя итог, вход в эту область V1 преимущественно поступает из NE, но субпопуляция нейронов также получала входные данные от BE и реагировала на поверхностный стимул во время просмотра BE.

Большое рецептивное поле

Поскольку в слепом пятне нет входа сетчатки, нейроны, реагирующие на поверхностный стимул во время просмотра BE, должны получать визуальные входы извне слепого пятна.Это может указывать на то, что рецептивные поля этих нейронов выходят за пределы слепого пятна. В качестве альтернативы, эти нейроны могут иметь неклассическое рецептивное поле вокруг слепого пятна и могут быть активированы только одновременной стимуляцией обеих сторон слепого пятна, как было предложено Fiorani et al. (1992). Чтобы проверить эти возможности, мы нанесли на карту рецептивные поля этих нейронов, используя меньшие пятна (от 0,33 × 0,33 до 1,3 × 1,3 °).

Мы обнаружили, что многие нейроны, реагирующие на поверхностные стимулы во время просмотра BE, также реагировали, когда меньший стимул предъявлялся за пределами слепого пятна.Например, нейроны, чьи ответы на поверхностные стимулы показаны на рисунке 2, энергично ответили, когда небольшой стимул (0,67 × 0,67 °) был предъявлен по обе стороны от слепого пятна (рисунок 4). Другой такой нейрон показан на рисунке 5; Ответы на поверхностный стимул показаны на вставке на Рисунке 5 , тогда как ответы на небольшой стимул нанесены на график в соответствующих местах сетчатки относительно слепого пятна. При просмотре NE самая сильная реакция возникла, когда стимул был предъявлен около центра области, соответствующей слепому пятну (область, соответствующая BS).Этот нейрон также был активирован небольшим пятном, представленным в нескольких местах за пределами слепого пятна во время просмотра NE и BE. При просмотре BE (рис. 5 B ) небольшой стимул, представленный либо слева, либо справа от слепого пятна, генерировал четкие ответы, но не было никакой реакции, когда стимул был представлен в слепом пятне, что заставляло его выглядеть как если бы этот нейрон имел прерывистое рецептивное поле. Самая скромная интерпретация этого открытия состоит в том, что нейрон имел очень большое рецептивное поле.

Рис. 4.

Ответы тех же нейронов, показанных на рисунке 2, A, и B , на небольшой квадратный стимул (0,67 × 0,67 °), представленный внутри и снаружи слепого пятна при просмотре BE. Расположение и размер стимула относительно слепого пятна показаны сплошными квадратами . Ответы на каждый стимул показаны ниже квадратов как PSTH.

Рис. 5.

Ответ нейрона на небольшой стимул (0,67 × 0,67 °), представленный в различных местах внутри и снаружи слепого пятна ( B ; сплошная линия ) или его соответствующей области ( A ; (пунктирная линия ). Вставки , Ответы нейрона на поверхностный стимул. A , Ответы получены при просмотре NE. Каждый PSTH отображается в том месте, где был предъявлен стимул. Значимость ответов обозначена звездочками : ** p <0,01 и * 0,01 ≤ p <0,05 в тестах t . Граница воспринимающего поля определялась как показано сплошным кружком . B , Ответы, полученные при монокулярном ВЭ-просмотре.Обратите внимание, что не было никакой реакции, когда стимул был предъявлен в пределах слепого пятна, но ответы на стимулы вне слепого пятна были аналогичны тем, которые показаны в A .

Используя небольшой стимул, мы нанесли на карту рецептивные поля 17 нейронов, которые ответили на поверхностный стимул. Соответствующие границы полей были определены путем аудиомониторинга ответов и визуального осмотра PSTH. Это было выполнено при просмотре NE для сканирования как внутри, так и вне области, соответствующей BS, но также было выполнено при просмотре BE для восьми нейронов.Когда ответы возникали во время просмотра BE, пространственные размеры рецептивных полей были в целом аналогичными в двух условиях просмотра, за исключением того, что при просмотре BE клетки не реагировали на стимулы, представленные в пределах слепого пятна.

Горизонтальные и вертикальные размеры рецептивных полей 14 нейронов показаны в форме эллипсов на Рисунке 6 A . Из оставшихся нейронов два также хорошо ответили на стимулы за пределами слепого пятна, но их данные были неудовлетворительными для определения границы рецептивного поля; другая ячейка вообще не ответила.Тринадцать нейронов имели рецептивные поля, которые явно выходили за пределы BS-соответствующей области. Поскольку мы были ограничены краем дисплея, у двух обезьян наиболее периферическое отображаемое поле зрения имело эксцентриситет 20 °. Следовательно, мы могли недооценить периферическую протяженность рецептивного поля в некоторых нейронах с очень большими рецептивными полями.

Рис. 6.

Наложенные графики рецептивных полей нейронов V1, записанные из представления BS. Эти рецептивные поля ( тонких сплошных линий, ) регистрировались с помощью небольших стационарных стимулов (0.От 33 × 0,33 до 1,3 × 1,3 ° квадратов) при просмотре на северо-восток. Толстые пунктирные линии обозначают границу BS-соответствующей области. A , Рецептивные поля нейронов, реагирующих на поверхностный стимул. Обратите внимание, что многие нейроны имеют большие рецептивные поля, которые покрывают большую часть слепого пятна и даже выходят за его пределы. B , Рецептивные поля нейронов, не ответивших на поверхностный стимул. У нескольких нейронов были большие рецептивные поля, выходящие за пределы слепого пятна.

Эти результаты показывают, что для многих нейронов V1 в представлении BS, которые активируются стимулами, которые могут привести к восприятию заполнения, такая активация может быть объяснена визуальными входами, полученными рецептивными полями, которые больше, чем слепое пятно. С другой стороны, три нейрона имели рецептивные поля, которые были ограничены в пределах соответствующей BS области (рис. 6 A , три участка внутри слепого пятна). Кроме того, один нейрон не смог отреагировать на небольшой стимул ни в одной тестируемой позиции, как описано выше.Тем не менее, эти нейроны активировались поверхностными стимулами во время просмотра БЭ. Таким образом, нам может потребоваться предположить наличие неклассического рецептивного поля, окружающего слепое пятно для этих нейронов, как в «нейронах завершения», описанных Fiorani et al. (1992).

Восприимчивые поля 51 нейрона, которые не ответили на поверхностный стимул во время просмотра BE, показаны для сравнения на Рисунке 6 B . В этом случае многие рецептивные поля плотно покрывали внутреннюю часть соответствующей BS области; только несколько нейронов имели большие рецептивные поля, выходящие за его пределы.Возможно, поэтому большое рецептивное поле является заметной особенностью нейронов, реагирующих на восприятие заполнения в слепом пятне, хотя эта особенность не является строго уникальной для них.

Соотношение размера стимула и ответа

Большие рецептивные поля нейронов, реагирующих на поверхностный стимул при просмотре BE, предполагают, что эти нейроны имеют меньшую различимость положения по сравнению с типичными нейронами V1. Тогда как насчет чувствительности к другому важному пространственному параметру, а именно к размеру стимула? Чтобы изучить размерную чувствительность этих нейронов, мы оценили взаимосвязь между размером стимула и реакцией в 10 нейронах, которые ответили на поверхностный стимул во время просмотра BE.Типичная серия стимулов показана на рисунке 7 A ; все они были сосредоточены либо в центре рецептивного поля клетки, либо в положении, где был получен оптимальный ответ в пределах BS-соответствующей области. Представленный при просмотре NE, самый маленький стимул был намного меньше слепого пятна, тогда как самый большой покрывал почти все слепое пятно. Кривые настройки размера стимула для 10 нейронов показаны на Рисунке 7 B . Оптимальный размер стимула отличался от клетки к клетке, но была общая тенденция, что ответ увеличивался до ∼1–2 ° по размеру стимула, а затем достигал насыщения.Эту тенденцию можно увидеть на рисунке 7 C , который указывает диапазон размера стимула, который вызвал величину ответа, превышающую половину максимума для каждого нейрона, в виде сплошных горизонтальных полос . На рисунке 7 C оптимальный размер стимула для каждого нейрона обозначен открытым кружком . Кроме того, диапазоны стимулов, которые дали ответы, которые статистически не отличались от максимального ответа (тест t , p > 0.05) обозначаются горизонтальными линиями над каждые бар . Размер рецептивного поля каждого нейрона обозначен стрелкой под на каждом столбце . Как видно, для размера стимула> 1-2 ° величина ответа была сопоставима с максимальным ответом (> 50% от максимума) для большинства нейронов, и во многих случаях разница в ответе не была статистически значимой. Таким образом, маловероятно, что эти нейроны осмысленно распознают размер стимула больше 1–2 °.Также ясно, что ни один нейрон не реагировал избирательно на меньший стимул. С другой стороны, среди тех, кто не реагировал на поверхностный стимул при просмотре БЭ, было много нейронов, избирательно реагирующих на меньший стимул. Диапазон размера стимула, вызывающего ответы в одном таком нейроне, обозначен горизонтальной заштрихованной полосой внизу на Фиг.7 C . Эти результаты показывают, что нейроны, которые реагируют на поверхностные стимулы, несут мало информации о точном размере стимула, за исключением того, что они предпочитают относительно большие размеры стимула по сравнению с типичными нейронами V1.

Рис. 7.

Взаимосвязь размера стимула и ответа нейронов, активируемых поверхностным стимулом при просмотре БЭ. A , Квадратные стимулы разного размера использовались для оценки свойств пространственного суммирования. Для каждого нейрона все стимулы были сосредоточены в одной и той же позиции в пределах BS-соответствующей области ( пунктирная линия ). Однако фактическое положение различается от ячейки к ячейке, и показан типичный пример. B , Показана взаимосвязь между размером стимула и величиной ответа в 10 нейронах.Ответы регистрировались при просмотре NE и нормализовались до максимального ответа каждого нейрона. C , Диапазоны размера стимула, которые вызвали величину ответа, превышающую половину оптимального размера для каждого из 10 нейронов в B , обозначены как сплошных горизонтальных полос . Строчные буквы до слева каждого столбца соответствуют таковым в B . Оптимальный размер обозначен белым кружком , и диапазоном размеров, которые дали ответы, статистически не отличающиеся от максимального ответа (тест t , p > 0.05) обозначаются горизонтальными линиями над каждые бар . Размеры рецептивного поля (√ горизонтальная протяженность × вертикальная протяженность) девяти из этих нейронов указаны стрелками . В нижней части диапазон размера стимула, вызывающий ответы в одном из нейронов, не реагирующих на поверхностный стимул, обозначен как заштрихованной горизонтальной полосой . Короткий промежуток рядом с левым или правым концом из столбцов указывает, что ответ был больше половины максимума для самого маленького или самого большого использованного стимула.

Задержка

Когда поверхностный стимул формирует изображения сетчатки в двух глазах, зрительные сигналы генерируются клетками сетчатки по всему изображению в NE, но они обязательно генерируются только вокруг диска зрительного нерва в BE. Следовательно, когда нейроны в представлении BS в V1 активируются поверхностным стимулом во время просмотра BE, визуальные сигналы, возникающие из окружения слепого пятна, необходимо импортировать в представление BS. Мы предположили, что это может увеличить задержку зрительной реакции на поверхностный стимул при просмотре BE.Латентности 15 из 17 BE-чувствительных клеток, полученные при просмотре BE и NE, представлены на рисунке 8 (две другие ячейки были отклонены, потому что они показали аномальные колебания ответа вокруг первого пика, что сделало определение задержки ненадежным). Различия в задержках между двумя условиями просмотра варьировались от ячейки к ячейке, но в среднем задержка была значительно ( p = 0,005, знаковый ранговый критерий Вилкоксона) больше при просмотре BE (средняя задержка = 54,3 мс), чем в NE. -просмотр (средняя задержка = 42.3 мс). На рис. 9 A показаны профили плотности спайков типичного нейрона, демонстрирующего латентность 80 мс во время просмотра BE и 48 мс во время просмотра NE.

Рис. 8.

Сравнение времени ожидания ответа, полученного в условиях просмотра BE и NE. Оси x и y отображают задержки ответов, полученных при просмотре NE или BE, соответственно. Для каждой ячейки при каждом условии, PSTH были свернуты по Гауссу (= 10 мсек), и время, необходимое для того, чтобы результирующий профиль плотности всплесков достиг порога (2 SD выше скорости фонового разряда), было принято в качестве задержки.Каждый круг представляет собой ячейку; заштрихованные кружки изображают клетки, в которых величины вызванных ответов в течение периода 100 мс после задержки существенно не различались (тест t , p > 0,05) в двух условиях просмотра; пустые кружки изображают клетки, в которых величины ответа действительно значительно различались в двух условиях просмотра. Строка указывает, где задержка одинакова в двух условиях просмотра.Обратите внимание, что для большинства ячеек задержка была больше при просмотре BE.

Рис. 9.

Динамика реакции на поверхностный раздражитель. Ответы показаны в виде графиков плотности пиков, на которых PSTH подвергались гауссову (= 10 мс) сглаживанию. На каждой панели пунктирная линия представляет BE-просмотр; сплошная линия представляет просмотр NE. A , Ответы репрезентативной ячейки, в которой величины вызванных ответов в течение периода 100 мс после задержки существенно не различались (тест t , p > 0.05) в двух условиях просмотра. B , Средние ответы восьми таких нейронов. Период предъявления стимула обозначен толстой горизонтальной линией . Калибровочные полосы на слева составляют 50 пиков / сек, а фоновые скорости разряда вычитались из каждого графика.

Одной из возможных причин более длительной задержки, связанной с просмотром BE, может быть сравнительная слабость движущей силы зрительной стимуляции, о чем свидетельствуют более слабые ответы на поверхностный стимул (рис.3). Чтобы проверить, так ли это, мы вычислили среднюю скорость разряда в течение первых 100 мсек после задержки ответа для каждого нейрона в обоих условиях просмотра. На Фигуре 8 сплошные кружки , изображают восемь ячеек, величины отклика которых статистически не различались (тест t , p > 0,05) в двух условиях просмотра. Хотя разница в средних не была статистически значимой ( p = 0,108, знаковый ранговый критерий Вилкоксона), задержки ответа явно имели тенденцию быть больше при просмотре BE (средняя задержка = 57.4 мс), чем при просмотре NE (средняя задержка = 46,6 мс). Средний ответ для всех восьми нейронов показан на рисунке 9 B . Обратите внимание, что начало ответа происходит с одинаковыми задержками в обоих условиях просмотра, но пиковая задержка задерживается при просмотре BE (94 против 68 мс). Это расхождение в задержках предполагает, что может существовать более одного пути, по которому визуальные сигналы передаются в представление BS в V1.

Ориентация и избирательность цвета

Когда перцептивное заполнение однородной поверхности происходит в слепом пятне, поверхность воспринимается как окрашенная с однородным цветом и яркостью.Также завершение ориентированных контуров происходит в слепой зоне. Эти явления предполагают, что информация о качестве поверхности или контура, такая как цвет, яркость или ориентация, кодируется нейронами, участвующими в восприятии заполнения слепого пятна. Чтобы проверить это, мы проверили избирательность ориентации и избирательность цвета в некоторых нейронах.

Селективность ориентации проверяли путем предъявления восьми щелевых стимулов с ориентацией, разделенной на 22,5 °. Стимул предъявлялся в пределах рецептивного поля при просмотре NE.Селективность цвета проверялась с использованием 9 или 14 цветов, которые систематически распределялись на диаграмме цветности Commission Internationale de l’Eclairage-xy (Komatsu et al., 1992; Hanazawa et al., 2000). Все цветовые стимулы в данном наборе имели одинаковую яркость (4 или 8 кд / м 2 ). Цветовые стимулы имели прямоугольную форму (размер в большинстве случаев 6,7 × 10 °) и в большинстве случаев предъявлялись при NE-просмотре.

Двадцать девять нейронов были исследованы на избирательность ориентации; из них шесть были среди тех, кто реагировал на поверхностный стимул при просмотре БЭ.Для каждого нейрона мы вычислили индекс избирательности ориентации, определяемый следующим образом: 1 — (минимальный ответ) / (максимальный ответ). Мы классифицировали клетку как селективную, если выполнялись оба из следующих двух условий: (1) у нее был индекс селективности> 0,5 и (2) ответы значительно различались по набору ориентаций (односторонний дисперсионный анализ, p <0,05 ). Результаты представлены в таблице 1. Доля ориентационно-селективных нейронов составляла 50% для тех, кто реагировал на поверхностный стимул, и был несколько выше (69.6%) для других нейронов. Обе эти пропорции находятся в пределах диапазона, о котором сообщалось ранее для ориентировочно-избирательных нейронов у макака V1 (Felleman and Van Essen, 1987).

Таблица 1.

Сводная информация об ориентационной селективности и цветовой селективности нейронов

Цветовая селективность определялась количественно так же, как определялась ориентационная селективность. Двадцать один нейрон был исследован на избирательность цвета; из них пять были среди тех, кто реагировал на поверхностный стимул при просмотре БЭ.Как видно из таблицы 1, все пять из этих нейронов были классифицированы как селективные по цвету. Из оставшихся нейронов 10 были селективными.

Эти результаты показывают, что активность нейронов, которые реагируют на поверхностный стимул при просмотре ВЭ, могут передавать информацию о цвете стимула, а некоторые из них также несут информацию об ориентации.

Локализация

Нейроны, которые ответили на поверхностный стимул, покрывающий слепое пятно при просмотре БЭ, не были равномерно распределены в корковых слоях.В наших экспериментах электроды вводили в мозг от задней поверхности коры головного мозга. Как схематично показано на фиг. 10, вставка , вставка , электрод сначала прошел через заднюю поверхность V1, затем прошел через белое вещество и в конечном итоге вошел в заднюю стенку калькариновой борозды, где находится представление BS. Когда электрод приближался к этой области коры, сначала встречался слой 6, а затем более поверхностные слои.Мы поняли, что нейроны, реагирующие на поверхностный стимул во время просмотра BE, часто встречаются, как только мы вошли в кору на задней стенке калькариновой борозды, скорее всего, в слое 6.

Рис. 10.

Взаимосвязь между глубиной записи и размерами рецептивного поля (√ протяженность по горизонтали × протяженность по вертикали) 65 нейронов V1 в представлении BS. Сплошные квадраты представляют нейроны, которые ответили на поверхностный стимул во время просмотра BE; светлые кружки представляют нейроны, которые этого не сделали.Ось x показывает расстояние между входом в задний банк CS и местом записи для каждого нейрона; нулевое значение соответствует слою 6, тогда как отрицательное значение возникает, когда электрод слегка втягивается, чтобы поддерживать изоляцию отдельного блока. Врезка , схематическая диаграмма, показывающая электродную дорожку. Электрод сначала прошел через поверхностную кору V1, затем прошел через белое вещество и, наконец, вошел в задний банк CS из слоя 6.

Взаимосвязь между глубиной записи и размером рецептивного поля 65 нейронов показана на рисунке 10. Глубина нейронов определялась относительно глубины первой нервной активности, отмеченной в задней стенке калькариновой борозды; таким образом, точки около нуля на оси x соответствуют слою 6, тогда как большие значения представляют более поверхностные слои. Отрицательные значения на оси x возникали, когда электрод слегка втягивался, чтобы поддерживать изоляцию устройства.Как сообщалось ранее (Gilbert, 1977), нейроны с очень большими рецептивными полями были обнаружены в слое 6, и рецептивные поля быстро уменьшались в размере по мере продвижения электрода. На рисунке 10 14 нейронов, которые ответили на поверхностный стимул при просмотре BE, представлены в виде сплошных квадратов . Десять из них имели рецептивные поля больше 5 °, и они, вероятно, находились в слое 6. Другой нейрон был зарегистрирован с глубины, очень близкой к точке, в которой электрод входит в эту область коры, но у него было небольшое рецептивное поле.Остальные три нейрона были зарегистрированы на расстоянии 0,2–0,5 мм от входа и имели рецептивные поля более типичного размера.

За исключением тех, что находятся в слое 6, было трудно идентифицировать слой каждого нейрона, потому что мы не отметили каждый сайт записи. Тем не менее, размеры воспринимающего поля и скорость фонового разряда давали некоторые подсказки о слоях, в которых были расположены нейроны. Восприимчивые поля в среднем были наименьшими на расстоянии ∼0,3 мм от входа в кору, что позволяет предположить, что слой 4C располагался там (рис.10). Кроме того, фоновые разряды резко падали на ∼0,6 мм от входа в кору, что свидетельствует о том, что слой 4 заканчивается на этой глубине. Таким образом, мы предполагаем, что три нейрона ( сплошных квадратов ), записанные на расстоянии 0,2–0,5 мм от входа в кору, были взяты из слоя 4 или 5. Среди нашей ограниченной выборки не было ни одного нейрона, который бы реагировал на поверхностный стимул во время просмотра BE. был обнаружен в поверхностных слоях. Это предполагает, что нейроны в BS-представлении V1, которые активируются стимулами, вызывающими восприятие заполнения, расположены в слое 4 и глубже, особенно в слое 6.

ОБСУЖДЕНИЕ

Настоящее исследование предоставляет недвусмысленные доказательства того, что в представлении BS в V1 есть нейроны, которые активируются, когда животное видит восприятие заполнения в слепой зоне (Komatsu and Murakami, 1994a). Большинство этих нейронов обладали очень большими рецептивными полями (больше, чем само слепое пятно), предпочитали относительно большие стимулы, также управлялись стимуляцией нормального глаза, были избирательными по цвету и преимущественно располагались в глубоких корковых слоях.

Нейронные механизмы заполнения в слепом пятне

Интригующий вопрос о нейронных механизмах перцептивного заполнения заключается в том, как восприятие поверхностных атрибутов связано с нейронной активностью в ретинотопной карте зрительной коры. Теоретически одна крайняя возможность состоит в том, что только контраст на краю области поверхности кодируется в центральной зрительной системе и что нейронная активность топографически не соответствует восприятию (см. Pessoa et al., 1998). Эта точка зрения предполагает, что заполнение является результатом более высокого процесса. Другая точка зрения утверждает, что поверхностно-специфическая нейронная активность в зрительной системе происходит на относительно ранней стадии визуальной обработки и что эта активность топографически коррелирует с перцептивными последствиями заполнения. Хотя некоторые психофизические исследования подтверждают первую идею (Cumming and Friend, 1980), другие исследования подтверждают последнюю (Tripathy and Levi, 1994; Murakami, 1995).

Настоящее исследование и исследование Fiorani et al.(1992) предоставляют физиологические доказательства того, что активность нейронов происходит в представлении BS, когда зрительные стимулы, вызывающие восприятие заполнения, представлены через слепое пятно. Эти данные отвергают идею о том, что представление BS в V1 полностью управляется нормальным глазом.

В отличие от экспериментов, проведенных Fiorani et al. (1992), которые использовали стимулы для завершения контура, наши стимулы вызывают заполнение однородной поверхности. Кажется, что для кодирования наличия однородной поверхности, покрывающей слепое пятно, необходимо представить два набора информации.Один набор информации — это наличие больших стимулов определенного цвета и яркости. Другой набор информации — это отсутствие небольших стимулов, окончаний линий, локального контраста и т. Д. В этой области поля зрения. Активность клеток с небольшой разборчивостью по размеру, но с селективностью по цвету, может кодировать наличие цветных стимулов; таким образом, активность нейронов с большими рецептивными полями, описанная в настоящем исследовании, может нести первый набор информации.Однако не должно быть противоречивой информации от нейронов, избирательных по размеру и положению локального контраста. Отношения между размером и ответом нейронов, показанные на рисунке 7, предполагают, что, когда поверхностный стимул покрывает слепое пятно при просмотре БЭ, клетки, настроенные на меньшие размеры, молчали по отношению к поверхностному стимулу и, таким образом, неявно переносили второй набор информации в более высокие области коры. Следовательно, оба набора информации, необходимые для заполнения, кажутся представленными в представлении BS в V1.

Нейроны с большими рецептивными полями ясно указывают на наличие некоторого механизма, с помощью которого визуальная информация импортируется из окружения в представление BS. Хотя мы можем только предполагать, что на самом деле делают эти нейроны, интересно отметить, что они в основном локализованы в слое 6. Нейроны в этом слое посылают проекции в экстрастриатную кору, но главной целью нейронов в слое 6 V1 является латеральное коленчатое ядро ​​(LGN) (Fitzpatrick et al., 1994). Предположительно, поэтому, некоторые из нейронов, отвечающих во время возникновения заполнения, будут посылать сигналы обратной связи в LGN. Было высказано предположение, что такая обратная связь с кортикогенезом модулирует зрительные ответы нейронов в LGN, обслуживая процесс связывания признаков (Sillito et al., 1994). Если нейроны уровня 6 в представлении BS в V1 посылают коллатерали аксонов в обе стороны представления BS в LGN, сигнал обратной связи может модулировать нейронные ответы на поверхностные стимулы в LGN, а затем и в V1.Такой повторяющийся процесс может дополнительно усилить активность V1 и экстрастриальных нейронов, реагирующих на поверхностные стимулы, и в конечном итоге способствовать восприятию заполнения поверхности через слепое пятно.

Вышеупомянутое обсуждение касается перцептивного заполнения простых визуальных стимулов. Заполнение более сложных паттернов также происходит в слепой зоне (Кавабата, 1983; Рамачандран, 1992). Несомненно, кодирование сложных паттернов требует обнаружения глобальных особенностей в широком пространственном масштабе и вовлечения более высоких визуальных областей.

Сравнение с предыдущим исследованием

Fiorani et al. (1992) ранее сообщали, что некоторые нейроны в представлении BS в V1 обезьяны Cebus активируются, когда щелевой стимул перемещается через слепое пятно. Настоящее исследование отличается от их отчета по нескольким важным аспектам. Они использовали анестезированных животных, тогда как мы использовали находящихся в сознании субъектов, у которых, несомненно, наблюдалось восприятие наполнения. Кроме того, различались зрительные стимулы. Fiorani et al. использовали ориентированные стержневые стимулы, тогда как мы использовали большие однородные поверхности; восприятие аналога — завершение ориентированного бара по сравнению с заполнением поверхности.

Fiorani et al. (1992) описали нейроны, обладающие «свойствами завершения», которые активируются только при стимуляции обеих сторон слепого пятна. Мы также нашли нейроны с похожими свойствами, но они были редкостью. В настоящем исследовании многие из нейронов, активируемых стимулами, вызывающими заполнение, имели очень большие рецептивные поля, которые выходили как с левой, так и с правой стороны слепого пятна. При NE-наблюдении рецептивные поля состояли из непрерывной области, тогда как при BE-наблюдении поля, естественно, становились прерывистыми через слепое пятно.Таким образом, эти нейроны могут соответствовать нейронам Fiorani et al. описываются как имеющие прерывистые рецептивные поля. К сожалению, Fiorani et al. не предоставлять информации, сравнивающей размеры рецептивного поля во время просмотра BE и NE; они сообщили только о нейронных ответах, возникающих при просмотре БЭ.

Подводя итог, хотя есть общие результаты, настоящее исследование и исследование Fiorani et al. (1992) подчеркивают важность нейронов с разными свойствами в представлении BS в V1.Мы подчеркиваем, что если V1 участвует в заполнении поверхности в слепом пятне, нейроны, имеющие большие рецептивные поля, вероятно, играют ключевую роль, импортируя визуальную информацию из окружения во внутреннюю часть ретинотопного представления слепого пятна.

Пути визуального ввода

Существует по крайней мере три возможных пути, по которым визуальные входы могут достичь представления BS в V1. Во-первых, нейроны в LGN могут напрямую посылать аксоны в эту область. Нейроны, окружающие щель, соответствующую диску зрительного нерва в LGN, проецируются в основном вокруг представления BS в V1, но аксоны некоторых из этих нейронов могут расходиться и заканчиваться внутри самого представления BS.Во-вторых, визуальные входы могут первоначально достигать окружения представления BS в V1, а затем передаваться внутрь посредством внутрикортикальных горизонтальных соединений. V1 содержит обширные горизонтальные соединения (Gilbert and Wiesel, 1983; Rockland and Lund, 1983), которые охватывают до нескольких миллиметров, что достаточно для передачи визуального сигнала от окружения к центру представления BS. В-третьих, может играть роль обратная связь от экстрастриарных областей (Bullier et al., 1996; Lamme et al., 1997; Hupe et al., 1998). Передача этими непрямыми путями потребует больше времени, чем прямое проникновение геникулостриатов. Тенденция к более длительным задержкам ответа, связанная с просмотром БЭ, качественно согласуется с этой возможностью. Однако на данный момент у нас нет дополнительных доказательств в пользу какой-либо из этих трех возможностей.

Связь с физиологическими исследованиями других феноменов перцептивного завершения

Несколько исследователей искали нейронные корреляты с восприятием заполнения и завершения в зрительной коре головного мозга.Некоторые обнаружили, что нейронная активность в V1 коррелирует с восприятием, например, индукция яркости (Rossi et al., 1996) или амодальное завершение (Sugita, 1999), тогда как другие предполагали участие в восприятии более высоких зрительных областей, таких как иллюзорное восприятие контура (von der Heydt et al., 1984) или заполнение текстуры (De Weerd et al., 1995). Кроме того, различия во времени между различными феноменами завершения предполагают, что разные виды перцептивного завершения опосредуются разными уровнями обработки в зрительных областях коры.Например, заполнение слепого пятна происходит мгновенно, тогда как заполнение текстуры в искусственных скотомах требует нескольких секунд для развития (Ramachandran and Gregory, 1991).

Среди различных феноменов завершения заполнение монокулярной скотомы сетчатки может быть особенно актуальным для настоящего исследования. Бинокулярные поражения сетчатки в соответствующих положениях двух глаз вызывают реорганизацию ретинотопической карты в V1 (Kaas et al., 1990; Gilbert and Wiesel, 1992; Chino et al., 1995). Напротив, монокулярные поражения сетчатки не вызывают такой реорганизации, но оставляют пораженную часть V1 невосприимчивой к стимуляции пораженного глаза (Kaas et al., 1990; Murakami et al., 1997), что очень похоже на случай Представление БС в V1. Было бы интересно узнать, возникают ли нейронные ответы, подобные наблюдаемым в настоящем исследовании, в области, представляющей монокулярную скотому, и определить, являются ли нейронные ответы, наблюдаемые в настоящем исследовании, специфичными для представления BS или являются повсеместными по всему V1.

Сноски

  • Эта работа поддержана программой «Исследования будущего» Японского общества содействия науке, грант 96L00202 и грантом Министерства образования Японии 08279102. Мы благодарны доктору Минами Ито за его работу. комментарии к предыдущей версии этой рукописи. Мы благодарим M. Okui, M. Togawa и M. Yoshitomo за техническую помощь.

    Корреспонденцию следует направлять доктору Хидехико Комацу по указанному выше адресу. Электронная почта: komatsu {at} nips.ac.jp.

    Нынешний адрес доктора Мураками: Департамент лаборатории гуманитарных и информационных наук, NTT Communication Science Labs, 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa, 243-0198 Japan.

NORD (Национальная организация редких заболеваний)

УЧЕБНИКИ

Haivala DH, Nanda SK. Х-сцепленный ювенильный ретиношизис. В: Справочник НОРД по редким заболеваниям. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. Филадельфия, Пенсильвания. 2003: 662.

Кански JJ, изд. Клиническая офтальмология.4-е изд. Баттерворт-Хайнеманн. Оксфорд, Великобритания; 1999: 458-59.

Newell FW, изд. Офтальмология: принципы и концепции. 7-е изд. Ежегодник Мосби, Сент-Луис, Миссури; 1991: 313.

СТАТЬИ В ЖУРНАЛЕ

Такада Ю., Фарисс Р.Н., Таникава А. и др. Волна ретинального нейронального развития экспрессии ретиноцизина начинается в ганглиозных клетках во время формирования слоя. Инвестируйте Ophthalmol Vis Sci. 2004; 35: 328-31.

Чан В.М., Чой К.В., Ван Дж. И др. Два случая Х-сцепленного ювенильного ретиношизиса с разными результатами оптической когерентной томографии и мутациями гена RS1.Clin Experiment Ophthalmol. 2004; 32: 429-32.

Brucker AJ, Spaide RF, Gross N, et al. Оптическая когерентная томография Х-сцепленного ретиношизиса. Сетчатка. 2004; 24: 151-52.

Tantri A, Vrabec TR, Cu-Unjieng A, et al. Х-сцепленный ретиношизис: клинический и молекулярно-генетический обзор. Surv Ophthamlmol. 2004; 49: 214-30.

Льюис Х. Периферические дегенерации сетчатки и риск отслоения сетчатки.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *