视觉系统可塑性高为矫治成年弱视带来新希望

2017-03-31

  中国科学技术大学生命科学学院研究员周逸峰研究小组与美国南加州大学心理学系教授吕忠林研究小组在实验中发现,成人弱视患者的视觉系统可塑性高于正常人。日前,周逸峰向记者表示,这一发现为成年弱视患者视力矫治提供了理论和实践依据,为其提高视力带来了新希望;而且为人类大脑皮层可塑性的研究提供了新认识。这一研究成果的论文已于2006年发表在《美国科学院院刊》上。

  据周逸峰介绍,弱视患者是指眼部无明显器质性病变,远视力低于0.8且不能矫正者。人体在发育过程中,大脑神经系统的细胞之间连接是实现神经系统信息整合功能的基础,但这些细胞之间的连接并非“一蹴而就”或一成不变,它们受到突触连接的活动历史和经验的调控。这种细胞连接被改变的可能性被称为“发育可塑性”,而这个“发育可塑性”有着被称为“关键期”的一个时间段。

他说:迄今为止,科学界普遍认为,人在6岁到8岁前是空间视觉发育的关键期。也就是说,在相应的关键期内,大脑很容易受到相应的外界环境和经验的影响。视觉系统的异常发育会导致弱视,弱视治疗与年龄密切相关,年龄越小,效果越好。所以,很长一段时间以来,在弱视患者的临床治疗中,8岁以后的弱视患者因为错过了视觉发育的关键期,视觉系统已不具备可塑性,难以用传统的治疗手段恢复视力,所以几乎没有有效的治疗措施。

然而,周逸峰和吕忠林领导的研究小组设计了一种实验,对成人弱视患者和正常人进行了同样的空间视觉训练。被试者,一组为屈光参差性弱视患者,另一组为正常人。在测量了两组被试者的视觉对比敏感度曲线以后,研究人员对他们在各自截止空间频率下训练,训练结束以后,再测试两组被试者的对比敏感度曲线。他们发现弱视患者的对比敏感度在训练后有显著提高,而正常人经过训练后变化较小。

  此外,他们还用一种叫做“高斯差”的数学模型拟合这些对比敏感度数据,并比较了屈光参差性弱视和正常对照知觉学习的空间频率带宽,发现弱视组的学习带宽数据是正常对照组的2.5倍以上。这说明,弱视患者视觉系统知觉学习的带宽比正常人的视觉系统要大得多;显示了弱视患者视觉系统与正常人视觉系统相比,有着更大的可塑性。因此,他们的研究为成年弱视患者的知觉学习治疗法提供了理论和实践依据。

  据有关医疗机构统计,目前,我国弱视发病率约为3%左右,全国有成年弱视患者3000万人左右。周逸峰等人的研究结果如果能开发出相应的治疗方法,将有助于改善部分成年弱视患者的视力。