单眼剥夺性弱视儿童在视觉引导下进行伸手动作时的眼手协调能力

《Vision Research》:Eye-hand coordination during visually-guided reaching in children with monocular deprivation amblyopia

【字体: 时间:2025年10月08日 来源:Vision Research 1.4

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  单眼剥夺性弱视(MD)儿童在双目视觉下的眼手协调能力受损,表现为眼跳增益和精度降低、触点准确性差,且视觉敏锐度较差者运动控制更差,提示MD影响在线运动控制。

  研究探讨了由单眼密集性先天或婴儿期白内障引起的单眼剥夺性弱视对儿童视觉引导的手眼协调能力的影响。手眼协调是儿童日常活动中的关键能力,涉及视觉信息的获取和手部运动的精准控制。在本研究中,科学家们对17名患有单眼剥夺性弱视的儿童与41名同龄的正常儿童进行了比较,通过观察他们在视觉引导下的伸手动作,评估了手眼协调能力的变化。研究发现,单眼剥夺性弱视儿童在眼动和手部运动方面存在显著的差异,这可能与他们的视觉功能受损有关。

首先,研究团队通过一系列标准化测试评估了参与者的视觉功能,包括单眼最佳矫正视力(logMAR)、融合能力以及立体视能力。这些测试的结果表明,单眼剥夺性弱视儿童在视觉处理方面存在明显的障碍,特别是他们的立体视能力几乎完全缺失,且大多数儿童在近距离时表现出对患眼的抑制现象。这说明他们的视觉系统可能已经失去了双眼协调的能力,导致在进行手眼协调任务时出现困难。

接下来,研究者使用了一种视觉引导伸手任务来评估手眼协调能力。在这个任务中,儿童需要伸手去触碰屏幕上出现的光点。研究者通过Leap Motion控制器记录手部运动,并使用EyeLink 1000双目眼动仪同步记录眼动。结果显示,单眼剥夺性弱视儿童在伸手任务中表现出多种运动特征的异常,包括更长的总伸手时间、更慢的峰值速度以及更低的触碰准确性。这些结果表明,单眼剥夺性弱视可能影响了儿童在伸手过程中的运动规划和实时反馈控制。

此外,研究还分析了眼动和伸手动作之间的关系。单眼剥夺性弱视儿童在伸手过程中表现出更多的“伸手相关眼动”(reach-related saccades),这些眼动通常发生在伸手动作的最后阶段,可能反映了他们对目标位置的不断调整和修正。这种频繁的修正动作可能意味着他们无法有效地利用视觉反馈进行实时调整,从而导致运动效率低下。相比之下,正常儿童在伸手任务中表现出更少的眼动修正,这表明他们的视觉系统能够更高效地整合视觉信息,指导手部动作。

研究还发现,单眼剥夺性弱视儿童的视觉功能差异与他们的运动表现密切相关。那些患眼视力较差(logMAR ≥ 0.7)的儿童在伸手任务中的表现明显不如患眼视力较好的(logMAR ≤ 0.6)儿童。这说明,视觉功能的恢复程度可能直接影响到手眼协调能力的发展。然而,即使在患眼视力较差的儿童中,他们的伸手动作仍然受到视觉输入的显著影响,这表明视觉系统的缺陷可能在多个方面影响了他们的运动控制。

研究者进一步探讨了单眼剥夺性弱视对儿童运动能力的长期影响。他们指出,单眼剥夺性弱视可能不仅影响视觉功能,还可能干扰儿童的运动发展。这种干扰可能体现在伸手动作的各个阶段,包括动作的启动、加速、减速以及最终的触碰准确性。研究还强调了视觉反馈在运动控制中的重要性,指出单眼剥夺性弱视儿童在缺乏有效视觉反馈的情况下,可能无法形成高效的补偿策略,导致运动表现不佳。

研究中提到的运动学指标,如眼动的增益(gain)、精度(precision)以及伸手动作的反应时间(reaction time)、总持续时间(total duration)和峰值速度(peak velocity),都是评估手眼协调能力的重要参数。这些指标的变化不仅反映了视觉功能的差异,还可能揭示了运动控制机制的异常。例如,单眼剥夺性弱视儿童在眼动增益和精度方面的降低,可能意味着他们无法准确地将视觉信息转化为运动指令,从而影响了伸手动作的完成。

此外,研究还探讨了单眼剥夺性弱视儿童在运动表现上的个体差异。研究发现,患有先天性白内障的儿童与患有婴儿期白内障的儿童在运动表现上存在差异,但这些差异并不显著。这可能表明,白内障的类型在一定程度上对运动表现的影响较小,而视觉功能的恢复程度才是关键因素。同时,研究者还注意到,那些接受过斜视手术的儿童在运动表现上并没有明显的改善,这进一步支持了视觉功能的恢复与运动能力之间的关系。

研究还提到了一些潜在的局限性。例如,某些眼动(如微眼动和融合性眼球震颤)可能被误认为是“伸手相关眼动”,从而影响了结果的准确性。此外,由于任务本身较为简单,研究者无法完全区分连续的眼动修正与更复杂的运动策略。这些因素可能限制了研究结果的全面性,但总体而言,研究结果仍然为理解单眼剥夺性弱视对儿童手眼协调能力的影响提供了重要的依据。

研究最后指出,单眼剥夺性弱视可能不仅影响视觉功能,还可能对儿童的运动发展产生深远的影响。因此,早期的视觉干预和康复措施对于改善儿童的运动表现至关重要。通过识别影响手眼协调能力的因素,研究者希望能够开发出更有效的筛查工具和干预方法,以帮助患有单眼剥夺性弱视的儿童更好地发展他们的运动能力。

综上所述,单眼剥夺性弱视对儿童的手眼协调能力有显著的影响,尤其是在视觉功能较差的儿童中更为明显。研究揭示了视觉功能与运动表现之间的复杂关系,并为未来的干预和治疗提供了新的思路。未来的研究可以进一步探讨视觉恢复对运动能力的具体影响,以及如何通过不同的干预手段来改善这些能力。
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