在物理世界和生物世界中，乍看之下似乎無(wú)處不對稱(chēng)。然而,只要我們詳細觀(guān)察一下自己，就會(huì )發(fā)現掩蓋在外觀(guān)對稱(chēng)下的種種功能不對稱(chēng)。和慣用手分為左右利手類(lèi)似，在視知覺(jué)中，人們發(fā)現在射擊、臺球等活動(dòng)中只用左眼(或右眼)對物體進(jìn)行觀(guān)察會(huì )更加精確；在雙眼競爭等兩眼信息沖突的任務(wù)中，通常知覺(jué)到左眼(或右眼)的信息會(huì )更多。廣義上來(lái)說(shuō)，這種來(lái)自于左眼(或右眼)的輸入信號在大腦中更占主導的現象就是眼優(yōu)勢(Ocular dominance)。

　　眼優(yōu)勢是動(dòng)態(tài)變化的，隨著(zhù)視覺(jué)系統的發(fā)育和成熟表現出不同程度的可塑性水平。最近十多年的研究表明，一些視覺(jué)訓練范式是能夠調節成年人的眼優(yōu)勢的，但對其重塑的神經(jīng)機制還處于初步探索階段。在最近一個(gè)研究中，中國科學(xué)院心理研究所鮑敏研究組使用更改現實(shí)(altered-reality, AR)適應范式對兩眼極端不平衡的成年弱視病人進(jìn)行了連續 6 天、每天 3 小時(shí)的長(cháng)時(shí)程適應訓練。

圖1.眼優(yōu)勢和更改現實(shí)系統示意圖

　　研究人員在訓練開(kāi)始前、訓練結束后 24小時(shí)、訓練結束后 1 個(gè)月這三個(gè)時(shí)間點(diǎn)對被試進(jìn)行了腦電測試和視力測量。如圖2所示，在腦電實(shí)驗中，使用頻率標記技術(shù)和穩態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位來(lái)測量被試每只眼睛的腦電信號以及反映眼間交互作用的交互調制頻率(intermodulation frequency, IM)神經(jīng)信號。通過(guò)計算被試在訓練前后對雙眼互補的視頻刺激（也就是訓練階段的適應刺激）響應幅度的變化，研究人員檢驗了長(cháng)時(shí)程適應更改現實(shí)調節眼優(yōu)勢的神經(jīng)活動(dòng)。結果發(fā)現在訓練結束 1 個(gè)月后， IM 頻率成分的信號幅度顯著(zhù)下降。這種訓練效應僅在弱視組中發(fā)現，在兩眼平衡健康組中沒(méi)有發(fā)現。根據該研究中的刺激類(lèi)型是雙眼互補的自然圖像，研究人員傾向于認為所測量到的 IM 頻率成分反映的是雙眼交互作用中的眼間抑制程度， IM 成分幅度下降代表抑制程度的減弱，并通過(guò)眼拮抗模型(ocular opponency model)對這種去抑制的作用機制進(jìn)行了解釋。

　　該研究從視覺(jué)系統早期視覺(jué)皮層的眼間去抑制機制視角提供了調節成年弱視眼優(yōu)勢的實(shí)驗證據，補充了對長(cháng)時(shí)程適應更改現實(shí)神經(jīng)機制的理解。

圖2.實(shí)驗流程、結果和受更改現實(shí)適應訓練調控的眼拮抗模型示意圖

　　該研究獲得科技創(chuàng )新2030“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項目、國家自然科學(xué)基金的支持。成果已在線(xiàn)發(fā)表于Annals of the New York Academy of Sciences。

　　論文信息：Du X, Liu L, Dong X, Bao M. (2023). Effects of altered-reality training on interocular disinhibition in amblyopia. Annals of the New York Academy of Sciences, 2023 Feb 21. doi: 10.1111/nyas.14969.

　　相關(guān)文章：Bao M, Dong B, Liu L, Engel SA, Jiang Y. (2018). The best of both worlds: Adaptation during natural tasks produces long-lasting plasticity in perceptual ocular dominance. Psychological Science, 29(1): 14-33