齊 備/文

感覺性融像（上）

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1 雙眼視覺的發(fā)育過程

1.1 視覺(visual)的發(fā)育

嬰兒在出生時(shí)，眼的視網(wǎng)膜已經(jīng)開始發(fā)育，大多數(shù)視覺功能與生俱來。黃斑中心凹顯著優(yōu)于周邊視網(wǎng)膜的光刺激閾值，中心視覺格局至2.5月齡時(shí)已形成，對比敏感度峰值約在5月齡形成，辨色力延續(xù)到1歲以后逐漸發(fā)育完善。

1.2 雙眼視覺（binocu larvision）的發(fā)育

視中樞的發(fā)育遲于眼的發(fā)育，視覺神經(jīng)元間的突觸聯(lián)系的建立，視皮質(zhì)神經(jīng)核的分化成熟，均與不斷適應(yīng)環(huán)境的刺激、經(jīng)驗(yàn)重復(fù)相關(guān)，故與雙眼視覺相關(guān)的視覺功能大多在出生后逐漸發(fā)育。出生時(shí)雙眼的同向運(yùn)動(dòng)和異向運(yùn)動(dòng)僅由低級中樞的無條件反射控制，約在2月齡，由于外側(cè)膝狀體和視放射的發(fā)育，中樞像逐漸反轉(zhuǎn)視網(wǎng)膜的倒像，率先出現(xiàn)空間分辨力（VEP），隨后出現(xiàn)集合反應(yīng)，3月齡出現(xiàn)雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)和平面融合，采用動(dòng)態(tài)隨機(jī)點(diǎn)立體圖和P-VEP隨機(jī)立體圖測試，可知3～4月齡開始發(fā)生雙眼視差分辨功能，至6月齡形成1分視角銳度的立體視覺（圖1）。綜上所述，可知3～6月齡是雙眼視發(fā)育的關(guān)鍵階段。6月齡至2歲之間，由于調(diào)節(jié)的發(fā)育，使集合處于敏感狀態(tài)，感覺性融合不能有效地控制運(yùn)動(dòng)性融合，有可能因集合過強(qiáng)導(dǎo)致發(fā)生內(nèi)斜視。

圖1 視覺和雙眼視覺的發(fā)育

2 雙眼視覺的生理

2.1 雙眼視覺正常與雙眼視覺異常

2.1.1 雙眼視覺正常

當(dāng)雙眼視覺正常時(shí)，雙眼視覺優(yōu)于單眼視覺，如視野范圍擴(kuò)大、視網(wǎng)膜感光閾值降低、雙眼視覺信息疊加、生理盲點(diǎn)消除、具有三維立體視覺等，并有助于注視目標(biāo)的準(zhǔn)確定位和明確自身的空間定位。

2.1.2 雙眼視覺異常

當(dāng)雙眼視覺異常時(shí)，雙眼視覺不及單眼視覺，如復(fù)視、斜視、黃斑抑制、弱視、混淆視和視疲勞等。

2.2 雙眼視覺的生理基礎(chǔ)

2.2.1 雙眼視知覺基本正常

雙眼視知覺基本正常即雙眼目標(biāo)像的大小、形狀、亮度、顏色相似。

2.2.2 雙眼視網(wǎng)膜具有正常的對應(yīng)關(guān)系

雙眼視網(wǎng)膜具有正常的對應(yīng)關(guān)系即雙眼所同時(shí)感知的目標(biāo)像在雙眼視網(wǎng)膜的對應(yīng)點(diǎn)上。

2.2.3 雙眼有共同的視覺方向

雙眼運(yùn)動(dòng)方向協(xié)調(diào)一致，即注視同一目標(biāo)時(shí)的定位反射正常，變換注視目標(biāo)后，再注視反射正常，注視近目標(biāo)時(shí)，雙眼的視軸取正常的集合量，無論眼位如何變化，雙眼所注視的目標(biāo)像都不偏離黃斑中心凹。

2.2.4 雙眼融像功能正常

當(dāng)雙眼注視的同一目標(biāo)像有少許差異或在雙眼視網(wǎng)膜上少許不對應(yīng)，雙眼可通過反射性融合使中樞感受到單一的目標(biāo)像。

2.2.5 雙眼有共同的視野

單眼視野（monocular visual field）在水平位上顳側(cè)為90°，鼻側(cè)為60°，合計(jì)150°。雙眼視野（binocular visual field）在水平位上約為180°，中間120°為雙眼共同視野，是體現(xiàn)雙眼視覺功能的區(qū)域。雙顳側(cè)30°為雙眼同時(shí)注視時(shí)的單眼視野，與部分鼻側(cè)視網(wǎng)膜的功能對應(yīng)，稱為顳側(cè)新月（圖2）。

圖2 雙眼視野

2.2.6 其他定位功能的參與

聽覺、觸覺、本體覺和前庭平衡覺都會(huì)給予雙眼視覺的中樞感受以輔助和修正。

2.3 雙眼視覺的分級

雙眼視覺分為3級，第一級為雙眼同時(shí)視，第二級為雙眼平面融像，第三級為雙眼立體視覺。近期研究證實(shí)，上述3級別并無絕對的順序遞進(jìn)關(guān)系，如單眼立體視覺并無需建立在同時(shí)視和平面融合的基礎(chǔ)上。

3 雙眼同時(shí)視（simultaneous perception）

3.1 定義

注視目標(biāo)對雙眼黃斑中心凹的像刺激能被視覺中樞同時(shí)感受，稱為雙眼同時(shí)視。

3.2 雙眼疊加作用（binocular summations）

3.2.1 增視性疊加

雙眼同時(shí)注視時(shí)的視覺功能超越雙眼視覺功能相加的總量，因當(dāng)雙眼所接收到的視覺刺激在時(shí)間和空間上同步，可產(chǎn)生刺激的相互作用，使刺激增量。

3.2.2 線性疊加

雙眼同時(shí)注視時(shí)的視覺功能等于雙眼單獨(dú)注視時(shí)視覺功能相加的總和。

3.2.3 部分疊加

部分疊加又稱為概率性疊加，雙眼同時(shí)注視時(shí)的視覺功能優(yōu)于雙眼中任意一眼，但低于雙眼單獨(dú)注視時(shí)視覺功能相加的總和。如雙眼的光覺閾值低于單眼，雙眼的視力優(yōu)于單眼，雙眼的對比敏感度優(yōu)于單眼。

3.2.4 零疊加

雙眼同時(shí)注視時(shí)的視覺功能等于雙眼中較優(yōu)的一眼。如雙眼辨色力并不優(yōu)于單眼。

3.2.5 壓抑性疊加

雙眼同時(shí)注視時(shí)，由于視信息的相互干擾，視覺功能低于雙眼中任意一眼。例如雙眼影像不等。

3.3 雙眼視信息的互動(dòng)

3.3.1 雙眼亮度平均

雙眼注視白色的墻壁，若一眼單獨(dú)覆蓋太陽鏡，使雙眼進(jìn)光的亮度不一致，則中樞感受到的目標(biāo)亮度比亮眼稍暗，比暗眼稍亮，對雙眼的影像亮度進(jìn)行平均化處理。

3.3.2 雙眼后效轉(zhuǎn)換

若遮蓋左眼，用右眼單獨(dú)注視電燈數(shù)秒鐘，然后注視白色的墻壁，可以看到的燈光留下的斑影，在注視后一目標(biāo)時(shí)，仍保留前一目標(biāo)的痕跡的視覺效果稱為后效作用，此時(shí)若遮蓋右眼，用左眼注視白色的墻，則左眼也同樣可以看到燈光斑影，這就是后效轉(zhuǎn)換作用。同樣的后效轉(zhuǎn)換作用見于運(yùn)動(dòng)后效、傾斜后效等。

4 雙眼平面融像（flat fusion）

4.1 定義

雙眼分別接收到的同一注視目標(biāo)的視覺信息，被視覺中樞整合為完整單一的目標(biāo)像的過程，稱為雙眼平面融像，又稱為雙眼單視。

4.2 視覺方向

4.2.1 單眼視向

在單眼注視時(shí)，單眼視野中的視覺信息在單眼視網(wǎng)膜上結(jié)像，并形成以單眼為中心的空間定向體系。

①單眼主視向（principal visual direction） 注視中心物點(diǎn)通過眼的結(jié)點(diǎn)至黃斑中心凹的連線，稱為單眼主視向。單眼主視向只有一條，是對正前方注視目標(biāo)空間定位的基準(zhǔn)。

②單眼次視向（secondary visual direction） 非中心物點(diǎn)通過眼的結(jié)點(diǎn)至視網(wǎng)膜的周邊區(qū)像點(diǎn)的連線，稱為單眼的次視向。單眼次視向有無數(shù)條，是主視向空間定位的輔助元素（圖3）。H e r i n g第1準(zhǔn)則指出：視野中的多個(gè)目標(biāo)若在視網(wǎng)膜上形成重疊的像被眼理解為位于同一視向，視野中的多個(gè)目標(biāo)若在視網(wǎng)膜上形成分離的像被眼理解為位于不同視向，距離黃斑區(qū)越遠(yuǎn)其視向定位越不精確。

圖3 單眼視向

4.2.2 雙眼視向

在雙眼同時(shí)注視共同目標(biāo)時(shí)，雙眼視野中的視覺信息分別在雙眼視網(wǎng)膜上結(jié)像，并形成以視覺中樞為中心的空間定向體系。

① 雙眼主視向 注視中心物點(diǎn)通過雙眼的結(jié)點(diǎn)至雙眼黃斑中心凹成像，將雙眼黃斑中心凹連線并找出連線的中點(diǎn)，則注視中心物點(diǎn)至黃斑連線的中點(diǎn)的連線為雙眼主視向。雙眼主視向是由雙側(cè)單眼主視向綜合而成的共同視向。

② 雙眼次視向 非中心物點(diǎn)通過雙眼的結(jié)點(diǎn)至雙眼視網(wǎng)膜周邊區(qū)成像，將同一目標(biāo)在雙眼視網(wǎng)膜周邊區(qū)所成的像點(diǎn)連線，并找出連線的中點(diǎn)，則非中心物點(diǎn)至雙眼視網(wǎng)膜周邊區(qū)像點(diǎn)連線中點(diǎn)的連線為雙眼次視向（圖4）。雙眼次視向是由雙側(cè)單眼次視向綜合而成的共同視向。

圖4 雙眼視向

4.3 視網(wǎng)膜對應(yīng)（corresponding retinal）

4.3.1 視網(wǎng)膜對應(yīng)與共同視向

已知雙眼視覺空間中任意物點(diǎn)均可分別在雙眼視網(wǎng)膜形成像點(diǎn)，且同一物點(diǎn)分別在雙眼視網(wǎng)膜所形成的像點(diǎn)位置相互一一對應(yīng)，形成共同的視覺方向。雙側(cè)黃斑中心凹相互對應(yīng)，形成雙眼主視向，以黃斑中心凹為零參考點(diǎn)，雙眼視網(wǎng)膜函數(shù)坐標(biāo)位置相同的兩點(diǎn)稱為視網(wǎng)膜的對應(yīng)點(diǎn)，形成雙眼次視向。當(dāng)目標(biāo)物點(diǎn)位置變換后，視覺方向發(fā)生了變化，物點(diǎn)在雙眼視網(wǎng)膜所分別成的像點(diǎn)位置也發(fā)生變化，但仍然保持右鼻側(cè)對應(yīng)左顳側(cè)，右顳側(cè)對應(yīng)左鼻側(cè)的對應(yīng)關(guān)系。故證實(shí)雙眼視網(wǎng)膜神經(jīng)感受元有著嚴(yán)格的二維編碼位序（local sign），該位序所表現(xiàn)出的雙眼對應(yīng)關(guān)系控制著雙眼主觀視覺方向（圖5）。Hering第2準(zhǔn)則指出：當(dāng)雙眼像點(diǎn)位于視網(wǎng)膜的對應(yīng)點(diǎn)時(shí)，則物點(diǎn)位于雙眼共同的視覺方向上。

圖5 雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)坐標(biāo)系

4.3.2 中樞眼（cyclopean eye）

① 中樞眼假想 若將雙眼黃斑中心凹連線的中點(diǎn)與所有雙眼視網(wǎng)膜周邊區(qū)對應(yīng)點(diǎn)連線的中點(diǎn)拼湊起來，可以形成一個(gè)無形中的完整的眼，稱為中樞眼，又稱獨(dú)眼。如圖6所示，該眼的主視向即為雙眼主視向。中心注視目標(biāo)物F在雙眼的黃斑中心凹F1和F2成像，右眼單獨(dú)注視感到目標(biāo)像在F1，左眼單獨(dú)注視感到目標(biāo)像在F2，雙眼同時(shí)注視時(shí)，感到目標(biāo)像在雙眼之間中樞眼黃斑中心凹Fc上。不僅雙眼主視向上的目標(biāo)物，且右眼和左眼的單眼主視向上的所有目標(biāo)物均重疊成像于中樞眼的黃斑區(qū)。

圖6 中樞眼

②中樞眼的驗(yàn)證Hering窗經(jīng)典試驗(yàn)可以證實(shí)中樞眼的存在，測試者位于窗前觀看窗外的景物，遮蓋右眼，左眼看到窗外的小樹，在左眼視線與窗的交點(diǎn)處作一標(biāo)記。遮蓋左眼，右眼看到窗上標(biāo)記與窗外重疊的景物是房子。雙眼睜開，并注視窗上的標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)小樹和房子在眼前方重疊（圖7）。Hering第3法則指出：當(dāng)雙眼對稱性集合時(shí)，雙側(cè)單眼主視向上的目標(biāo)看起來重疊于中間平面上。

圖7 Hering窗試驗(yàn)

相同的試驗(yàn)還有很多，如將A 4紙卷成直徑3～5cm的紙筒，左手掌靠在紙筒上，右眼通過紙筒注視遠(yuǎn)處的目標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)左手掌心上出現(xiàn)了紙筒圓孔和遠(yuǎn)處的注視目標(biāo)。又如將雙手食指的指端對頂放到眼前30cm處，注視手指背后的遠(yuǎn)目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)對頂?shù)碾p手食指指端中間又出現(xiàn)了一截兩端都有指甲的手指（圖8）。

圖8 手指試驗(yàn)

4.4 雙眼單視圓

又稱為Vieth-Mül ler圓，即注視點(diǎn)和雙眼結(jié)點(diǎn)的外接圓，為雙眼視野中雙側(cè)單眼主視向的交點(diǎn)和所有雙側(cè)單眼次視向的交點(diǎn)所形成的物點(diǎn)軌跡。

例1 如圖9所示，設(shè)中心注視目標(biāo)物F通過雙側(cè)單眼主視向在雙眼的黃斑中心凹F1和F2成像，單視圓上的另一物點(diǎn)P通過雙側(cè)單眼次視向在雙眼視網(wǎng)膜周邊區(qū)P1和P2成像，雙眼的結(jié)點(diǎn)分別為N1和N2。

試證明:弧F1P1等于弧F2P2，P1、P2為雙眼視網(wǎng)膜的對應(yīng)點(diǎn)。

證明：∵∠F N1P和∠F N2P為同弧上的圓周角（兩角的共弧為弧F P）

∴∠F N1P=∠F N2P

∵∠F 1 N1P1和∠F2N2P2分別為∠F N1P和∠F N2P的對頂角

∴∠F1N1P1=∠F2N2P2

若假設(shè)雙眼視網(wǎng)膜球面直徑相等，弧F1P1和弧F2P2為等角所對的弧，故二者相等，P1和P2為雙眼視網(wǎng)膜的對應(yīng)點(diǎn)。

通過例1證實(shí)，雙眼單視圓上的每一點(diǎn)均成像于雙眼的視網(wǎng)膜對應(yīng)點(diǎn)。

圖9 雙眼單視圓

4.5 生理性復(fù)視

4.5.1 定義

在雙眼注視同一目標(biāo)物點(diǎn)的狀態(tài)下，位于雙眼單視圓遠(yuǎn)側(cè)或近側(cè)的其它物點(diǎn)，在雙眼視網(wǎng)膜非對應(yīng)區(qū)成像，不能被中樞眼綜合為單一目標(biāo)，稱為生理性復(fù)視。

將雙手食指一前一后放置于雙眼矢狀中面，注視遠(yuǎn)側(cè)手指時(shí)，近側(cè)手指形成雙像，閉右眼左側(cè)像消失，閉左眼右側(cè)像消失，這種雙眼所見的復(fù)視影像交叉到對側(cè)的現(xiàn)象稱為交叉性復(fù)視；注視近側(cè)手指時(shí)，側(cè)遠(yuǎn)手指形成雙像，閉右眼右側(cè)像消失，閉左眼左側(cè)像消失，這種雙眼所見的復(fù)視影像不相交叉的現(xiàn)象稱為同側(cè)性復(fù)視，其原理如下。

4.5.2 交叉性復(fù)視（crossed diplopia）

如圖10-a所示，雙眼中心注視物點(diǎn)為圓形物點(diǎn)F，圓形物點(diǎn)在雙眼黃斑中心凹成像，形成穩(wěn)定的雙眼單視。在距眼較近的空間插入方形物點(diǎn)P，方形物點(diǎn)與雙眼結(jié)點(diǎn)連線后，在雙眼黃斑顳側(cè)成像，雙眼顳側(cè)不是對應(yīng)點(diǎn)，則雙眼感到在中心注視物點(diǎn)的水平空間形成兩個(gè)不相重合的方形物像，右眼所見到的像在左側(cè)，左眼所見到的像在右側(cè)，形成交叉性復(fù)視。

4.5.3 同側(cè)性復(fù)視（direct diplopia）

如圖10-b所示，雙眼中心注視物點(diǎn)為圓形物點(diǎn)F，圓形物點(diǎn)在雙眼黃斑中心凹成像，形成穩(wěn)定的雙眼單視。在距眼較遠(yuǎn)的空間插入方形物點(diǎn)P，方形物點(diǎn)與雙眼結(jié)點(diǎn)連線后，在雙眼黃斑鼻側(cè)成像，雙眼鼻側(cè)不是對應(yīng)點(diǎn)，則雙眼感到在中心注視物點(diǎn)的水平空間形成兩個(gè)不相重合的方形物像，右眼所見到的像在右側(cè)，左眼所見到的像在左側(cè)，形成同側(cè)性復(fù)視。

圖10 生理性復(fù)視

4.6 實(shí)際空間和視覺空間

4.6.1 實(shí)際空間

又稱物理空間，為外界客觀存在的三維空間。

4.6.2 視覺空間

又稱心理空間，為雙眼視覺對于外界空間的理解，視覺空間與實(shí)際空間有著非常復(fù)雜的對應(yīng)關(guān)系，通常視覺空間追隨實(shí)際空間的變化而變化，但有時(shí)視覺空間可能發(fā)生與實(shí)際空間不符的錯(cuò)覺，如上述H e r i n g窗試驗(yàn)、手指試驗(yàn)和生理性復(fù)視均是例證。

4.7 運(yùn)動(dòng)性融像和感覺性融像

4.7.1 運(yùn)動(dòng)性融像

指通過雙眼的聚散功能使同一物點(diǎn)所分別成的像點(diǎn)與雙眼視網(wǎng)膜對應(yīng)點(diǎn)相重合。無論是隱性斜視或注視近目標(biāo)時(shí)所引起的雙眼像點(diǎn)發(fā)生異常視網(wǎng)膜對應(yīng)，均可以通過雙眼適量的集合或散開功能來滿足雙眼的融像的需求，可以說是模擬實(shí)際空間的融像功能。

4.7.2 感覺性融像

通過視生理和視心理機(jī)制將雙眼分別獲得的視網(wǎng)膜影像整合為統(tǒng)一的感知。通過運(yùn)動(dòng)性融像形成對應(yīng)的雙眼視網(wǎng)膜影像若有少許差異，可以通過感覺性融合進(jìn)行“同化”處理，若形成對應(yīng)的雙眼視網(wǎng)膜影像相似性較差，則感覺性融像選擇性的抑制其中一個(gè)影像，故單眼抑制又稱為融像缺如。感覺性融像則是構(gòu)建視覺空間的融像功能。

本欄目由上海齊備視光學(xué)研究所供稿