中山大学中山眼科中心利用眼动技术揭示无弱视的斜视眼患者表现出视觉拥挤的情况

目的：

受生理学和神经影像学发现的启发，这些发现揭示了斜视导致的早期视觉区域皮层体积和视觉感受野的改变，我们假设，无弱视的斜视眼表现出视觉拥挤临界间距的增加，这是物体识别和皮质组织可靠心理物理指标的一个重要瓶颈。

方法：

使用实时眼动追踪来确保注视条件显示，并检查了水平斜视（内斜视和外斜视）但无弱视的患者和年龄匹配的正常对照组的视觉拥挤情况。

仪器和刺激

实验程序在运行MATLAB和Psychtoolbox（3.0.14版）的计算机上执行。26个测试刺激在gamma校正的液晶显示屏上显示，分辨率为1920×1080，刷新率为144 Hz。被试坐在距离屏幕57厘米的地方，下巴和前额固定以限制头部运动。刺激包括视力测试中的单个黑色翻滚E（下图A）和拥挤测试中的黑色翻滚E（下图B），均显示在统一的灰色背景上。在拥挤测试中，中间翻滚的E被指定为目标，被试需通过按下键盘上的适当键来报告其方向（左、右、上或下）。三角图沿鼻或颞半球的两个不同轴（径向和切向）排列，产生四种测试条件：（1）鼻半球的径向侧翼，（2）鼻半球中的切向侧翼，（3）颞半球中的径向侧翼和（4）颞半球的切向翼。这四种测试条件在偏心度为5°或10°时随机出现。

眼球运动记录

使用采样率为1000 Hz（EyeLink 1000；SR Research）、最大空间分辨率为0.02°的基于高分辨率红外发射视频的眼动仪连续监测被试的水平和垂直眼睛位置。执行标准的5点校准和验证误差，并在每次测试开始时重复，直到验证误差平均小于1°，平均注视误差为0.5°，范围为0.1°至1°。使用gaze-contingent范式来确保目标和侧翼显示在特定的视野位置（上图C）。一旦眼动仪检测到被试对目标字母的不自主眼球运动，程序就会以相同的方向和距离移动目标和侧翼字母，以抵消不自主眼球的运动。在整个实验过程中使用了下巴拖固定，以尽量减少头部运动和凝视位置估计中的试验间差异。良好的注视被定义为在任何方向上至少250 ms的稳定注视和不超过0.5°的位置。未能满足良好注视会要求试验重复，直到满足要求。

结果：

19名外斜视患者（12名男性，平均±SD = 22.89±7.82岁）、21名内斜视患者（10名男性，平均±SD = 23.48±6.95岁）和14名年龄匹配的正常对照（7名男性，平均±SD = 23.07±1.07岁）参加了本研究。我们发现，无弱视的斜视患者仅在与斜视模式相关的径向轴上表现出明显更大的鼻颞不对称临界间距，外斜视表现出更强的颞侧半视野拥挤，内斜视表现出更强烈的鼻半视野拥挤。此外，拥挤程度的变化与斜视的持续时间和程度有关。

根据正常、外斜视和内斜视组的鼻（A）和颞（B）半球的平均标准化临界间距绘制拥挤区。对于每个半场，拥挤区的大小沿径向和切向轴显示。（C） 正常、外斜视和内斜视组不同半视野和轴的标准化临界间距的Violin图。y轴上的值越高，表示拥挤效应越强。统计显著差异：*P<0.05***P<0.001。

结论：

使用视觉拥挤作为皮质组织的心理物理指标，我们的研究表明，在无弱视的斜视患者中，周围视觉拥挤显著增加，这表明在物体识别中存在由长期适应眼睛错位引起的皮质加工的半场和轴特异性错配。

参考文献：
Yiru Huang, Zitian Liu, Zidong Chen, Zongyi Zhan, Le Gao, Jingyi Hu, Yanyan Wu, Fang-Fang Yan, Daming Deng, Chang-Bing Huang, Minbin Yu; Visual Crowding Reveals Field- and Axis-Specific Cortical Miswiring After Long-Term Axial Misalignment in Strabismic Patients Without Amblyopia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2023;64(1):10. doi: https://doi.org/10.1167/iovs.64.1.10

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