知觉学习对未成年共同性外斜视患者术后大脑可塑性影响的临床研究

吴艳

【摘要】

目的我们比较共同性外斜视者眼位矫正术后进行感知觉学习前与学习后双眼视觉功能的表现水平，以研究被试视觉功能的改进程度。进一步证实大脑可塑性和感知觉学习对大脑可塑性的影响。

方法 选择共同性外斜视患者，术前裸眼视力及矫正视力≥0.9，术后两个月复查时眼位矫正为正位，但双眼视觉未自行恢复者90例。试验组41例进行双眼视觉性感知觉学习三个月，对照组49观察三个月。三个月后比较两组双眼视功能重建程度。

结果 感知觉学习后试验组与对照组比较，有同视机Ⅰ级，Ⅱ级功能的人数比例，经卡方检验χ2值为11.368,P<0.05, 按α=0.05水准，有显著性差异；学习后试验组与对照组融合范围比较，经秩和检验，P<0.05，按α=0.05水准，有统计学差异。

结论 感知觉学习对双眼视觉的重建有促进作用，即感知觉学习对大脑皮层可塑性的影响。

前  言

共同性斜视是那种眼球运动无障碍，斜视角度不因注视方向不同而改变的显性斜视。根据眼位偏斜方向共同性斜视通常分为共同性外斜视和共同性内斜视。共同性斜视不仅有碍于外观，而且严重影响双眼视觉的发育和形成。

在 观察外界物体时,每只眼睛的视网膜都形成一个单独的视像, 这两个视像所引起的神经冲动传到大脑的视皮质, 经大脑皮质的综合作用形成一个单一的视像, 这个过程即为双眼视觉。共同性斜视由于眼位偏斜带来复视和视混淆、产生单眼抑制和视网膜异常对应,导致纹状皮层中双眼视觉细胞明显减少,从而严重影响双眼 视觉功能[1]。对斜视的治疗不仅仅是解决眼位,改善外观,斜视矫正术后双眼视功能的恢复极其重要。本文通过对斜视术后眼位矫正为正位但双眼视觉自行恢复 有困难的未成年患者进行双眼视觉性知觉学习，以研究被试者双眼视觉功能的改进程度，从而进一步证实感知觉学习对大脑可塑性的影响。

对象和方法

1． 一般资料：选择共同性外斜视患者，术前裸眼视力及矫正视力≥0.9，术后两个月复查时眼位矫正为正位，但双眼视觉未自行恢复者99例。对照组：49例98 眼，男25例，女15例，年龄5-12岁，平均年龄7.5岁 。实验组：41例，82眼；年龄4－ 11岁，平均年龄7.1岁。两组间性别、年龄均无统计学差别。

2．方法：术后行眼部常规检查。采用角膜映光法及三棱镜遮盖法检测眼位。双眼视功能检查，采用同视机检查Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级双眼视功能。

对实验组病例进行双眼视觉性的感知觉学习，每天早晚各20分钟，每10分钟间隔休息一次。对照组观察。三个月后对全部病例进行双眼视觉测试。

本 研究室使用的视知觉学习程序由国家医疗保健器具工程技术研究中心研发，被试者均在标准条件下（CRT显示器，刷新率85Hz,荧屏亮度 30～50cd/m2）进行，视知觉学习期间每月的训练内容根据复查结果和以下原则提供相应训练方法：（1）针对低级视功能缺损的最佳视觉刺激组合方式， 刺激组合原则为丰富的对比和互补颜色，正弦波模式；（2）针对高噪声型视功能缺损的最佳视觉刺激组合方式，刺激组合原则为高斯白噪声模式、位置噪声模式； （3）针对高级视功能缺损的最佳视觉刺激组合方式，刺激组合原则为不同的对比度和轮廓辨别模式；（4）针对知觉功能提高的最佳视觉刺激组合方式，刺激组合 原则为不同空间频率和方向的刺激模式，侧向交互模式。

3．数据处理与分析：用SPSS统计软件包对数据进行四格表资料χ2检验 和秩和检验。取检验水准α=0.05。

结  果

1．试验组与对照组在试验前与试验后Ⅰ级功能的分布（表1）

在 治疗前试验组与对照组有同视机Ⅰ级功能的人数比例（正常重合点），经卡方检验，χ2值为0.231,P>0·05，按α=0.05水准，无统计学差 异；在治疗后试验组与对照组有同视机Ⅰ级功能的人数比例，经卡方检验χ2值为11.368,P<0.05, 按α=0.05水准，有显著性差异，即双眼视觉性感知觉学习可促进双眼同时视的重建。

表1试验组与对照组在试验前与试验后Ⅰ级功能的分布             人（%）

2．试验组与对照组在试验前与试验后融合范围分布(表2)

试 验前试验组与对照组融和范围比较，经秩和检验，P>0·05，按α=0.05水准，无统计学差异；试验后实验组与对照组融合范围比较，经秩和检 验，P<0·05，按α=0.05水准，有统计学差异，即试验组通过感知觉学习融合功能的重建高于对照组。 试验组在试验前有不同大小融合范围者18例, 试验后有不同大小融合范围者36例, 试验后比试验前重建融合功能人数比例显著提高,经卡方检验P<0·05有显著性差异，即双眼视觉性感知觉学习可促进融合功能的重建。

表2试验组与对照组在治疗前与治疗后融合范围分布 （表2）

3．试验组与对照组在试验前与试验后同视机Ⅲ级双眼视功能即立体视的分布

试验组与对照组的立体视在试验前经卡方检验，χ2值为0.022,P>0·05，按α=0.05水准，无统计学差异；实验组与对照组的立体视在治疗后经卡方检验，χ2值为2.253,P>0·05，按α=0.05水准，无统计学差异；

实验组与对照组在治疗前与治疗后同视机立体视的分布           （%）

P＜0.05有统计学差异

讨  论

1．同视机反映的双眼视功能程度的定位

临 床上将双眼视觉分为三级:同时视,融合功能,立体视觉。一个正常的双眼视觉不仅应具备三级功能,而且每级功能都应在正常范围。同视机的三级功能为:①Ⅰ级 功能称为同时视,正常重合点为0°,-3°~+5°可视为正常范围[2]。②Ⅱ级功能称为融合功能,正常融合范围为-4°~+35°,-4°~+15°范 围不会引起视物疲劳的症状。③Ⅲ级功能称为立体视觉。同视机立体画片有定性画片及定量画片,定性画片可以查到立体视觉范围,正常范围-4°~+35°,这 个范围反映的是动态融合功能;定量画片查立体视敏度。这三级功能是顺序建立,相互依存,又有独立的发生机制。

2．共同性外斜视的双眼视觉特点

研 究表明视皮质中枢融合功能发育不健全,即内外融合力发育不良,或内融合力发育不足,外融合力过度发育而导致融合范围减小,是共同性外斜视的主要发病因素。 共同性斜视发病率为1~1.5%[1],它不但有碍于外观,而且由于眼位偏斜带来复视和视混淆、产生单眼抑制和视网膜异常对应,导致纹状皮层中双眼视觉细 胞明显减少,从而严重影响双眼视觉功能[2]。大量资料证实,同视机三级功能顺序发生,逆向损害,即大部分共同性外斜视病例Ⅱ、Ⅲ级功能先被损害,Ⅰ级功 能后被损害。

对共同性外斜视的患者术后，眼位被矫正为正位，为双眼视觉的重建创造了前提条件，随之部分患者的双眼视觉发生了重 建，但还有相当一部分患者的双眼视觉靠自身是很难重建的。这是为什么呢？早在40年前Hubel和Wiesel建立了一个简单模型，它解释由于早期不正常 的视觉经历而使皮层功能发生重大改变[5]。而斜视双眼视功能的缺损与视皮层的改变是有关联的，这种皮层上的重大改变使的这部分患者即使眼位被矫正但双眼 视觉的恢复依然很困难。但早期的研究表明大脑皮层是可塑性的。而这种大脑皮层的可塑性可被感知觉学习影响[6]。在最近的一项研究中美国著名的视知觉科学 家 Levi 已经证明感知觉学习可以有效地提高儿童斜视、弱视者的视觉能力[7]。

3．感知觉学习

感 知觉学习是训练或者练习的一种作用：知觉实验中表现的改进，即被试者对已经过训练的刺激物或者任务有显著的倾向性，学习不只是暂时的适应效应而是一种长期 持续的视觉皮质的改变。即感知觉学习是利用大脑神经系统的可塑性，通过特定的视觉刺激和视觉学习，激活视觉信号通路，矫治和改善大脑神经系统的信号加工处 理能力，从而达到治疗的目的。

共同性外斜视患者，眼位矫正术后的，双眼眼位获得了正位，但是由于早期不正常的视觉经历造成的皮 层功能的异常依然存在，所以双眼视觉并没有恢复正常。我们对这部分患者进行针对双眼视觉功能的感知觉学习。国家医疗保健器具工程技术研究中心根据感知觉学 习理论研制的增视能双眼视觉软件为双眼视觉治疗提供了一个新的治疗手段。包含了脱抑制，双眼交互平衡，内外融合力，立体视训练内容，而脱抑制是建立双眼视 觉的前提和关键，其主要原理是通过红绿互补原理使双眼分离,图像的交替闪烁唤起双眼各自黄斑及其周围视网膜视细胞的兴奋,双眼交替看到各自的图像,之后的 部分闪烁训练巩固双眼看到的各自图像,最后用同时闪烁训练使双眼同时看到各自的图像,脱去抑制。根据每患者的特点进行脱抑制，双眼交互平衡，内外融合力， 立体视的训练，即使患者分步骤、个性化的进行感知觉学习。

本试验收集的90例共同性外斜视术后双眼视觉异常的患者，实验组41 例进行3个月的双眼视觉感知觉学习后，同视机Ⅰ级重合人数比例从43.9％提高到87.7%，提高了43.8％，提高幅度显著大于对照组（6.1％）。实 验组41例进行3个月的感知觉学习后，融合范围均数从1.9提高到10.17，均数提高8.27，提高幅度显著大于对照组（1.6）。经3个月的感知觉学 习后，实验组与对照组的Ⅲ级功能即立体视没有观察到显著差异，推测与感知觉学习的时间长短和患者学习时的依存性有关。

从以上实 验结果分析可知，感知觉学习可以促进共同性外斜视患者术后双眼视功能的重建，尤其是对于同时视功能和融合功能的建立，效果更为显著，但对于患者立体视的建 立效果不明显。我们的试验支持感知觉学习对大脑皮层可塑性的影响，即感知觉学习对双眼视觉的重建有促进作用。同时建议共同性外斜视患者术后感知觉学习的训 练，可以着重于立体视的训练，以修复高级视觉神经通路，建立高级视功能。

参考文献

1．杨景存主编?眼外肌学?郑州:河南科学技术出版社,1994: 50.

2．孟祥成,张德馥,郑玲,等.间歇性外斜视的成因,分类及手术选择.实用眼科杂志,1988,6(8):458.

3．卢炜,王京辉.间歇性外斜视术后双眼视功能重建的临床研究.Ophthalmol CHN 2000 VOL.9 NO.

4. Grawford ML, von Noorden GK, Meharg LS, et al. Binoc-ular neurons and binocular function in monkeys and children.Invest Ophthalmol Vis Sci, 1983, 24: 491.

5. CGRBRENDAN T. BARRETT, ARTHUR BRADLEY, and PAUL V. MAW Understanding the Neural Basis of Amblyopia NEUROSCIENTIST 10(2):106–117, 2004。

6. Petra Kozma1,2*, Ilona Kovács3, Gy?rgy Benedek1. Normal and abnormal development of visual functions in children. Volume 45(1-4):23-42, 2001Acta Biologica Szegediensis.

7.Dennis M. Levi. Perceptual Learning Improves Visual Performance in Juvenile Amblyopia. Investigative Ophthalmology & Visual Science, September 2005。