心理所研究揭示更改现实训练减少了成人弱视的眼间抑制程度

　　在物理世界和生物世界中，乍看之下似乎无处不对称。然而,只要我们详细观察一下自己，就会发现掩盖在外观对称下的种种功能不对称。和惯用手分为左右利手类似，在视知觉中，人们发现在射击、台球等活动中只用左眼(或右眼)对物体进行观察会更加精确；在双眼竞争等两眼信息冲突的任务中，通常知觉到左眼(或右眼)的信息会更多。广义上来说，这种来自于左眼(或右眼)的输入信号在大脑中更占主导的现象就是眼优势(Ocular dominance)。

　　眼优势是动态变化的，随着视觉系统的发育和成熟表现出不同程度的可塑性水平。最近十多年的研究表明，一些视觉训练范式是能够调节成年人的眼优势的，但对其重塑的神经机制还处于初步探索阶段。在最近一个研究中，中国科学院心理研究所鲍敏研究组使用更改现实(altered-reality, AR)适应范式对两眼极端不平衡的成年弱视病人进行了连续 6 天、每天 3 小时的长时程适应训练。

图1.眼优势和更改现实系统示意图

　　研究人员在训练开始前、训练结束后 24小时、训练结束后 1 个月这三个时间点对被试进行了脑电测试和视力测量。如图2所示，在脑电实验中，使用频率标记技术和稳态视觉诱发电位来测量被试每只眼睛的脑电信号以及反映眼间交互作用的交互调制频率(intermodulation frequency, IM)神经信号。通过计算被试在训练前后对双眼互补的视频刺激（也就是训练阶段的适应刺激）响应幅度的变化，研究人员检验了长时程适应更改现实调节眼优势的神经活动。结果发现在训练结束 1 个月后， IM 频率成分的信号幅度显著下降。这种训练效应仅在弱视组中发现，在两眼平衡健康组中没有发现。根据该研究中的刺激类型是双眼互补的自然图像，研究人员倾向于认为所测量到的 IM 频率成分反映的是双眼交互作用中的眼间抑制程度， IM 成分幅度下降代表抑制程度的减弱，并通过眼拮抗模型(ocular opponency model)对这种去抑制的作用机制进行了解释。

　　该研究从视觉系统早期视觉皮层的眼间去抑制机制视角提供了调节成年弱视眼优势的实验证据，补充了对长时程适应更改现实神经机制的理解。

图2.实验流程、结果和受更改现实适应训练调控的眼拮抗模型示意图

　　该研究获得科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金的支持。成果已在线发表于Annals of the New York Academy of Sciences。

　　论文信息：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.

　　相关文章：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