知觉学习重建斜视术后立体视功能及其机制研究

Strabismus is a common eye disease, it can affect not only the appearance, but also the development of stereosis. Stereosis is a human's senior visual function, its development started from born and gradually developped. If missed the critical period of stereopsis development, although the patients achieve satisfactory appearance after strabismus surgery, more than half of the patients' stereopsis could never recover. The present project is proposed based on our exsiting work, and aim to reestablish the stereopsis of strabismus patients after surgery using the perceptual learning method, thus make the strabismus patients acquire functional cure in addition to the correction of the appearance. This project include two aspects of research. 1. The effect of perceptual learning on the reestablishment of stereopsis in strabismus patients after surgery,and its psychophysical mechanisms; 2. Using functional magnetic resonance imaging to investigate the central mechanism of damaging and recovering of stereopsis, and verify the hypothesis of "abnormal circuit pathway of brain area in strabismus". The present research could be used to find an effective way to reestablish the stereopsis,and the application of functional magnetic resonance imaging technology in this project could answer some basic scientific questions. And our achievement could be used in the reestablishment of stereopsis in other diseases such as amblyopia.

斜视是常见眼科疾病，其不仅影响外观，还严重影响立体视功能的发育。立体视觉作为人类的一种高级视觉功能，在出生后逐渐发育完善。如错过了立体视觉发育的敏感期，斜视患者即使眼位矫正后也有超过半数立体视功能无法恢复。本项目拟在已有工作的基础上从两个方面开展研究：1. 采用知觉学习训练方法，对斜视矫正术后立体视功能不能自然恢复的患者进行训练，以重建他们的立体视功能，从而探索斜视功能治愈的新途径；2. 采用磁共振技术，研究立体视功能障碍及恢复的中枢机制，及验证我们提出的斜视"立体视功能障碍的脑区环路异常假说"。本研究可望找到重建斜视术后立体视功能的有效方法，通过磁共振对相关神经机制的研究，可回答一些有关立体视觉形成机制的基本问题，如背侧通路与腹侧通路、低级皮层与高级皮层各自在立体视形成中的作用机制。上述研究成果也可进一步应用于弱视等其他因素引起的立体视功能障碍的恢复。

立体视是双眼对于三维空间位置的感知能力，是建立在双眼同时视和视觉融合基础上的高级视功能。斜视、弱视、屈光参差是造成立体视功能异常的常见原因，在经过治疗后会一定程度上改善患者的立体视功能，但一部分患者仍存在异常，知觉学习有望成为重建立体视功能的有效手段。本研究采用心理物理学原理研究了斜视术后患者的立体视功能，并采用知觉学习的方法进行功能重建，采用fMRI初步探讨了相关神经机制。同时还对弱视、屈光参差患者进行了一系列相关研究。主要研究结果1.采用视差辨别正确率及双眼相位整合平衡点等手段对斜视术后临床立体视功能检测正常的患者进行了心理物理学研究，发现了这些患者仍存在一定程度的异常，视差辨别正确率显著低于正常对照，且仍存在一定程度的双眼失衡；2. 采用了加入噪音的正弦光栅刺激任务（二阶）对弱视患者进行了研究，结果发现二阶刺激下的眼间不平衡是与一阶刺激下的眼间不平衡是相匹配的，证实弱视对二阶刺激的传导结构未有明显损害；3.对斜视矫正手术后立体视功能不能自然恢复的患者进行知觉学习训练后，视差辨别正确率明显提高，立体视功能改善；对弱视患者采用知觉学习训练后，发现视差辨别阈值降低，立体视功能显著提高；4.采用fMRI发现斜视患者的高级视觉网络存在明显的功能连接损伤，在弱视患者测量了被试不同视皮层对于刺激激活的体素数目,发现弱视眼的激活体素数目显著减少，这表明弱视早期视觉皮层的长距离信息传递能力降低。以上研究结果加深了我们对斜视、弱视双眼视功能损害的理解，并初步探索了相关障碍的恢复途径。