弱視是一種視覺神經係統異常發育所導致的常見眼科疾病，約占我國人口的3%。患者眼部無明顯器質性病變，視力低下且無法通過配戴眼鏡加以矯正。以往研究表明，弱視患者的空間視覺損傷主要集中在高空間頻率信息上。對弱視的傳統治療方式如“遮蓋”療法能有效恢複低齡弱視兒童（<6-8歲）在高空間頻率下的空間視覺能力，但是對大齡兒童以及成人弱視患者的恢複並不理想。
弱視是一種視覺神經係統異常發育所導致的常見眼科疾病，約占我國人口的3%。患者眼部無明顯器質性病變，視力低下且無法通過配戴眼鏡加以矯正。以往研究表明，弱視患者的空間視覺損傷主要集中在高空間頻率信息上。對弱視的傳統治療方式如“遮蓋”療法能有效恢複低齡弱視兒童（<6-8歲）在高空間頻率下的空間視覺能力，但是對大齡兒童以及成人弱視患者的恢複並不理想。近年來，越來越多的研究提示知覺學習能夠在一定程度上改善成人弱視患者在高空間頻率下的視覺能力，這提示成人弱視患者的視覺係統對精細空間視覺信息的表征能力並未完全消失，但其具體表征程度一直懸而未決。
回答上述問題需要直接測量視覺神經係統對高頻視覺信息的表征程度。由於視銳度和對比敏感性函數等傳統行為測量方式會受到視覺係統內部噪音的影響，其結果不能直接表明弱視視覺神經係統對高頻視覺信息的表征能力。中國科學院心理研究所黃昌兵研究組巧妙地以傾斜後效（tilt-aftereffect, TAE）這一朝向選擇性適應範式（圖1）為行為學“探針”，規避了內部噪音的影響，直接測量到了成人弱視患者初級視皮層對高空間頻率信息的表征程度。
圖1：傾斜後效（tilt-aftereffect, TAE）。a. 對一個相對於水平位置傾斜角度為+15°的光柵發生適應後，被試會將一個相對於水平位置傾斜角度為θ(+)的光柵知覺為水平朝向的；b. 對一個相對於水平位置傾斜角度為-15°的光柵發生適應後，被試會將一個相對於水平位置傾斜角度為θ(-)的光柵知覺為水平朝向的。TAE的閾值就定義為θ(+)和θ(-)的平均值。
研究結果表明，對成人弱視患者而言，可誘發傾斜後效應的極限空間頻率約是其能完成傳統光柵朝向辨別任務的極限空間頻率的1.5倍（圖2）。由於初級視皮層（V1）是視覺通路中朝向選擇性的最早加工階段，該實驗結果提示成人弱視患者初級視皮層的神經環路仍在很大程度上保留著對高空間頻率的信息表征能力，隻是在後續的視覺加工過程中，弱視視覺係統的高內部噪音、非最優化知覺模板和紊亂的皮層投射等削弱了對高空間頻率信息的表征質量。
圖2：實驗中六名成人弱視被試的光柵朝向判斷準確率和TAE閾值結果。a.“■”表示被試識別高對比度正弦光柵的準確率；b.“○”表示被試對不同空間頻率的正弦光柵發生適應後的傾斜效應閾值。圖中紅色的虛線表示光柵朝向識別任務的截止空間頻率，即對應於50%隨機水平的空間頻率。圖中灰色的部分代表被試的閾下頻率。
該研究的意義是，它不僅能夠幫助研究者理解弱視視覺係統的大腦皮層加工機製，且對成人弱視治療具有理論指導意義。另外，這種實驗範式也為其他腦部疾病的空間視覺損傷程度提供了一種非侵入性的診斷方法。
該研究受國家自然科學基金（81261120562和31230032）、中科院知識創新工程項目（Y3CX102003）、中科院心理所青年人才啟動基金（Y1CX201006）以及美國國立衛生研究院研究基金（EY021553）資助。研究結果已在線發表於Scientific Reports 雜誌。
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