内斜视

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TUhjnbcbe - 2023/8/10 21:32:00

双眼图像融合

我们有两只眼睛,大脑需要处理两幅图像。通过12条眼外肌的协同运动,可以确保在任何时间,双眼精确对准同一位置。随后,大脑将两幅图像合二为一,这项功能称为融合。作为大脑的“感知-运动”功能,它将视觉感知与双眼调整完美结合,使我们获得最佳融合范围。也就是说,无论在任何观察距离,只要双眼协同出现细微失调,大脑立即可以自动纠正,确保双眼获得最佳的融合范围。例如,当一只眼轻微内转,即使只有0.1毫米,融合反射也会立即自动纠正。

融合范围可以反映融合功能的质量,双眼内转时的融合简称BO,正常值通常在20~40棱镜度之间。近距工作时,比如阅读或绘画,双眼必须维持内转状态。为了放松眼部肌肉,两只眼睛需要进行相反的运动,也就是双眼外转。这时的融合简称BI,正常值通常在10~20棱镜度之间。总体来说,双眼图像融合是一个动态过程,受到“感知-运动”功能的精细调整。只有建立准确高效的融合功能,才能拥有良好的视觉。我们通常不会意识到,为了使融合功能正常运转,大脑和双眼需要付出的努力。

双眼图像融合失败:复视或抑制

你还记得劳拉的故事吗?(点击链接:视觉功能障碍如何影响学习和生活-劳拉的学习表现)用笔记本抄写黑板内容时,她会遇到很大问题。劳拉患有集合不足,双眼内转的能力严重受限,为了回避这一缺陷,她在笔记本上写字时,会下意识地不看笔记本,而是看向黑板。她几乎没有融合范围,即便是微小的眼球运动,如阅读时看向下一个单词,也足以使她融合失败。

当融合失败时,大脑对无法融合的双眼图像,有两种反应方式。我们会看到一个物体出现在不同位置,也就是复视,或者大脑暂时关闭一只眼的图像。

这种暂时的关闭属于视觉障碍,称为间歇性中心抑制(ICS)。它会在短期内,删除或抑制视觉的细节信息。这种障碍与斜视或弱视没有关系。从神经生理学上来说,ICS更像扫视时的暂时图像删除,只是持续时间比扫视要长很多。

立体视觉

我们的祖先依靠立体视觉,寻找食物或逃离危险。他们必须能够判断物体的距离,以及物体移动的方向,而且,要想做出正确的反应,这种判断必须快速准确。如今,环境变得更加危险和混乱,比如交通,我们需要立体视觉,才能在这种环境中安全地移动。

立体视觉并不是天生的能力。我们必须通过体验周围的空间和物体,去学习这种能力。依靠移动身体,触摸物体以及保持平衡,我们形成了环境的三维地图。在理解这些经验的过程中,我们掌握了世界的三维空间特征。

例如,我们通过学习得知:

我们的手比地平线更靠近身体

球是均匀的圆形物体

每个盒子都要正面和反面

即使只有一只眼的人,也可以通过三维空间特征,判断物体的远近。事实上,有些人甚至可以打网球或高尔夫球,尽管他们没有真正的立体视觉。

通过以下三维空间特征,可以判断物体的远近:

物体距离越远,看起来就越小

物体距离越远,看起来就越模糊

当一个物体遮挡了另一个物体,说明前者的距离更近

尽管如此,立体视觉的生理基础是两只眼睛,这样我们才能获得两幅图像,但它们的角度有轻微的区别。我们左眼会从稍微偏左的角度观察物体,而右眼则会从右侧观察物体。你可以通过下面的实验,体验到这种效果。把拇指放到面前30厘米处,然后交替闭上左眼和右眼,你会看到拇指似乎在来回跳动,尽管它根本没有移动。造成这种错觉的原因,是左右眼看向拇指的角度不同。

在大脑的视觉中枢,通过处理左右眼视网膜的两幅平面图像,可以构建出一幅三维的外界景象。正是由于这项功能,我们才能瞬间判断物体的距离,并准确拿起这个物体;才能判断台阶的高度,并安全走下楼梯;才能判断网球的移动速度和轨迹,并准确击中网球。

所有球类运动都需要完美的立体视觉,准确的肌肉协同,以及瞬间的时机把握。为了确保大脑视觉功能正常,即使最小的眼球运动,也需要眼外肌的精准配合。

立体视觉障碍

对多数人来说,在电影院里观看3D电影很有趣。然而,大约10%的人群感受却完全不同。正常情况下,立体视觉需要眼球运动的配合,当看向近处物体时,我们的双眼会同时内转,而看向远处物体时,双眼则会外转。但观看一部3D电影,需要一些生活中并不常用的视觉功能。

当我们观看3D电影时,屏幕的距离保持不变,并且我们的眼睛会持续注视屏幕。然而,3D眼镜让双眼看到两幅不同的图像,大脑不得不对此进行处理。因此,我们需要非常稳定的融合功能。

如果患有集合不足,或者其它双眼视觉功能障碍,观看3D电影就不是一个快乐的享受过程。大约5%的人群根本没有立体视觉,他们完全无法感受到3D电影的乐趣,甚至在观看3D电影时,会出现头痛、头晕或恶心。

如果孩子存在立体视觉障碍,体育活动就会受到影响。因为很难准确判断距离和速度,他们的动作显得非常笨拙。总体来说,这些孩子反应迟缓,很难接住抛过来的球,也无法在球场上做出快速判断。其他球员很快会意识到,这些孩子无法帮助球队获胜,因此,没有人愿意和他们组队。通常情况下,他们也不喜欢体育活动。

体育运动对视觉的要求,与辨认视力表上的字母完全不同,例如,对于优秀的网球运动员,必须拥有清晰的动态视力,以及完美的立体视觉。对于弯道滑雪运动员,必须能够在身体高速移动的情况下,准确判断障碍物的距离,这关系到他们的生命安全。

运动员的每一个错误,几乎都源于视觉判断上的失误。

例如,对于足球运动员,必须同时准确判断自己的移动、足球的移动,以及周围其他球员的移动。同样,击剑或高尔夫球运动也有类似要求。教练对运动员视觉功能要求严格,通常包括动态视力、对比敏感度、周边视觉、手眼协调、速度判断、视觉注意力等。所以世界各地,都有教练邀请体育视觉专家,帮助运动员训练视觉功能。

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