視覺認(rèn)知與近視△

周曉東 李炳

·專家筆談·

視覺認(rèn)知與近視△

周曉東 李炳＊

大腦接收的外界信息80％以上來源于視覺，視覺系統(tǒng)與腦的許多高級(jí)功能密切相關(guān)。大量的視覺信息從視網(wǎng)膜開始向大腦傳遞，最終產(chǎn)生感覺和認(rèn)知。近視作為一種屈光異常狀態(tài)，將會(huì)影響視覺信息的獲得，并影響大腦對(duì)外部信息的分析及處理，從而影響個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。目前視覺行為學(xué)方法是研究視覺認(rèn)知功能的工具，通過行為學(xué)方法可觀察動(dòng)物的識(shí)別能力、空間記憶力等方面的功能。研究近視與視覺認(rèn)知的關(guān)系可加深對(duì)近視發(fā)生機(jī)制及其所產(chǎn)生影響的了解，為深入研究近視提供新的思路。（中國(guó)眼耳鼻喉科雜志，2013，13：275-279）

視覺認(rèn)知；近視；視覺行為學(xué)

1 視覺認(rèn)知概述

人類在認(rèn)識(shí)外部世界的過程中，80％以上的信息是通過視覺提供的。視覺系統(tǒng)與腦的許多高級(jí)功能密切相關(guān)，視覺信息循著一定的路徑向大腦傳遞，同時(shí)大腦處理這些相應(yīng)的視覺信息。

腦功能定位研究認(rèn)為視覺系統(tǒng)在腦內(nèi)存在2條解剖和功能上分離的通路：一是背側(cè)通路，沿著枕、頂葉分布，投射到頂葉，主要表現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)及空間關(guān)系等空間特征，因而又稱為Where通道；二是腹側(cè)通路，沿著大腦皮質(zhì)的枕顳葉分布，從枕葉投射到下顳葉，主要表現(xiàn)物體的顏色與形狀等客體特征，被形象地稱為What通道［1-2］。進(jìn)入眼內(nèi)的物體光線信號(hào)觸發(fā)了視網(wǎng)膜上的電變化，這種電變化沿著這2條視覺信息通路傳遞到視覺中樞，并由神經(jīng)中樞分析整合視覺信息，從而產(chǎn)生感覺、反應(yīng)和認(rèn)知。

對(duì)于大腦處理視覺信息方面，目前有2個(gè)重要理論。一個(gè)是等級(jí)加工，強(qiáng)調(diào)視覺系統(tǒng)的各級(jí)神經(jīng)元以串聯(lián)序列傳遞并處理信息。視覺認(rèn)知始于視網(wǎng)膜，經(jīng)外側(cè)膝狀體（lateral geniculate nucleus，LGN）投射到視皮質(zhì)，視覺信息從低級(jí)視皮質(zhì)到高級(jí)視覺中樞逐漸完成加工過程。另一個(gè)是功能特化，也就是平行加工，強(qiáng)調(diào)不同性質(zhì)的視覺信息在不同的視覺通道做預(yù)處理后，進(jìn)入視皮質(zhì)，再由不同性質(zhì)的視皮質(zhì)神經(jīng)元進(jìn)行分別處理［3-4］。

因而，從視網(wǎng)膜產(chǎn)生視覺信息到視神經(jīng)的信息傳遞，再到外側(cè)膝狀體的初級(jí)信息處理，最終由視覺皮質(zhì)和其他皮質(zhì)功能區(qū)進(jìn)行信息整合、分析和反應(yīng)。整個(gè)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將會(huì)影響最終的視覺感知和認(rèn)知。

2 視覺行為學(xué)研究

視覺行為學(xué)是指利用行為學(xué)相關(guān)方法探討動(dòng)物或人的視覺發(fā)生、形成及其原因的各種研究活動(dòng)。動(dòng)物與人視覺的存在以及發(fā)展進(jìn)化，本質(zhì)上是為了滿足其適應(yīng)環(huán)境的需要［5］。一般情況下，不同種屬生物間視覺能力與質(zhì)量的差別影響著它們行為上的差別，如鷹眼的視力遠(yuǎn)高于鼠眼的視力，這在很大程度上決定了鷹與鼠的捕食行為、逃生行為等；反之亦然。在同種同品系生物之間，既往研究［6］表明無視力者、低視力者與正常視力者之間的學(xué)習(xí)與記憶等行為也是有差異的，并可通過特定的動(dòng)物行為學(xué)研究方法和設(shè)備定量或定性檢測(cè)出來。在動(dòng)物的視覺研究活動(dòng)中，由于不能與動(dòng)物進(jìn)行有效的交流，行為學(xué)方法可為相關(guān)的眼科研究提供一個(gè)很好的工具。

視覺行為學(xué)的研究方法主要是基于動(dòng)物的視覺和它們的自然生理反應(yīng)、活動(dòng)或行為，如預(yù)警反應(yīng)、驚嚇反應(yīng)、懲罰獎(jiǎng)賞反應(yīng)、逃生行為、避害行為、求食行為等，通過實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為上的客觀定量或不定量表現(xiàn)來反證或評(píng)價(jià)其視覺或光覺的存在或變化，也即視覺或光覺是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為表現(xiàn)的必要條件。

在眼科研究領(lǐng)域，形態(tài)學(xué)研究方法往往局限于視網(wǎng)膜、鞏膜等眼球壁結(jié)構(gòu)；電生理學(xué)方法局限于視路傳導(dǎo)系統(tǒng)（如視覺誘發(fā)電位）；而動(dòng)物的視覺行為學(xué)檢測(cè)范圍則從視網(wǎng)膜一直延伸至視覺產(chǎn)生的終端——大腦視覺皮質(zhì)以及與之聯(lián)系的相關(guān)大腦高級(jí)皮質(zhì)區(qū)域，并與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、聽覺系統(tǒng)等產(chǎn)生聯(lián)系，其內(nèi)涵與說服力更為深刻［7］。

3 近視對(duì)視覺認(rèn)知的影響

近視是以視力下降為核心癥狀，同時(shí)可能伴有視野缺損、雙眼立體視覺降低、暗適應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、視細(xì)胞光敏感度降低和視覺對(duì)比敏感度下降等多種臨床表現(xiàn)的眼科常見病。近視已經(jīng)成為一個(gè)全球性的醫(yī)學(xué)與社會(huì)問題。近視并不僅僅是一種屈光異常狀態(tài)，尚可引起斜視、弱視等病變，影響雙眼視覺功能。病理性近視甚至可以導(dǎo)致失明。沒有好的視覺功能，不僅會(huì)影響個(gè)體的日常生活，更會(huì)影響對(duì)當(dāng)前高速發(fā)展的信息社會(huì)的洞察力、理解力和適應(yīng)力，因而近視對(duì)于視覺功能的影響需要我們進(jìn)行更深入的研究和評(píng)價(jià)。

人們對(duì)于近視產(chǎn)生機(jī)制的認(rèn)識(shí)是基于眼球發(fā)育的正視化過程。由于出生后眼球要在屈光度和眼軸之間協(xié)調(diào)發(fā)展，最終消除原有的屈光不正形成正視，我們把這一動(dòng)態(tài)過程稱為眼球的正視化。相關(guān)研究［8-9］表明，視覺體驗(yàn)引導(dǎo)了眼球的生長(zhǎng)并調(diào)控眼球的正視化過程。在眼球發(fā)育過程中除了受先天遺傳因素影響外，還受視覺刺激這一重要輸入信號(hào)的調(diào)控［10］，而生長(zhǎng)中的眼球能夠調(diào)節(jié)自身眼軸的生長(zhǎng)速度以配合光學(xué)系統(tǒng)的需要，以此來獲得理想的視網(wǎng)膜圖像［11-12］。視覺系統(tǒng)通過視覺信號(hào)控制眼球正視化的機(jī)制尚不清楚，一旦感受到異常的視覺信息，將導(dǎo)致原有生長(zhǎng)模式受到影響，新的生長(zhǎng)模式將導(dǎo)致眼球生長(zhǎng)的加速或延緩，從而加重屈光狀態(tài)的改變。

由此可見，光線通過眼球的一系列屈光系統(tǒng)進(jìn)行折射，從而在視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)清晰的物像，并由視網(wǎng)膜上的視細(xì)胞通過光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再沿著視神經(jīng)纖維傳遞，最終到達(dá)視覺中樞產(chǎn)生視覺感受和視覺認(rèn)知。在此過程中，視覺信號(hào)的捕捉和視覺信息的質(zhì)量都將影響著視覺感知和認(rèn)知的效果。因而對(duì)于近視所引起的視覺認(rèn)知功能改變的研究是一個(gè)非常有意義的工作。

人從出生到成年，視覺系統(tǒng)不斷適應(yīng)環(huán)境，不斷建立神經(jīng)聯(lián)系，不斷發(fā)育完善，不同的視功能伴隨不同的發(fā)育過程形成和完善。視覺發(fā)育過程中，神經(jīng)元間的聯(lián)網(wǎng)很重要，網(wǎng)絡(luò)愈大，認(rèn)知速度愈快，認(rèn)知能力愈強(qiáng)。不同的像質(zhì)轉(zhuǎn)化為不同的視覺信息，并刺激眼內(nèi)組織產(chǎn)生相應(yīng)的生物化學(xué)改變，再調(diào)控眼球、眼軸和整個(gè)視覺系統(tǒng)的生長(zhǎng)發(fā)育。這種調(diào)控總是以后極部視網(wǎng)膜，特別是黃斑中心凹與物像成焦平面重合（視網(wǎng)膜離焦?fàn)顟B(tài)為零）為目標(biāo)的。對(duì)視覺發(fā)育影響最大的是視網(wǎng)膜的離焦?fàn)顟B(tài)，當(dāng)離焦度為零，發(fā)育為正視。而近視正是由于屈光不正造成物像焦平面不同，即離焦?fàn)顟B(tài)，從而使視網(wǎng)膜成像質(zhì)量不佳，最終影響到視覺信息的產(chǎn)生和傳遞。

在近視的形成過程中，不僅僅存在視覺成像偏差引起視覺信號(hào)的差異，還存在各種視覺信號(hào)分子的改變。這些信號(hào)分子可引起視網(wǎng)膜、鞏膜等眼球結(jié)構(gòu)的改變，眼球結(jié)構(gòu)的變化又將會(huì)使視覺信號(hào)差異加大，繼而在近視不斷發(fā)展過程中造成視覺信號(hào)的改變，以及經(jīng)視路中傳遞視覺信息的改變，最終導(dǎo)致視覺中樞對(duì)外界情況的變化所做出的反應(yīng)及對(duì)策將有所影響。這種影響不可避免會(huì)導(dǎo)致大腦對(duì)于事物的形狀、顏色、大小等物理特點(diǎn)，以及位置、方向、速度等狀態(tài)特點(diǎn)的識(shí)別和記憶等功能產(chǎn)生差異。因而對(duì)于近視所造成的屈光不正，在進(jìn)行矯正和治療的同時(shí)對(duì)于患者進(jìn)行相應(yīng)的視覺康復(fù)訓(xùn)練是十分必要和重要的。這些康復(fù)性訓(xùn)練將對(duì)患者的視覺糾正后的視覺感知功能和認(rèn)知功能有所幫助。但是對(duì)于近視后視覺感知和認(rèn)知功能的改變情況，目前人們知之甚少，需要眼科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和行為科學(xué)的相互融合研究，這將為近視等屈光不正性疾病的矯正康復(fù)提供理論依據(jù)。

4 近視動(dòng)物模型和視覺行為學(xué)相關(guān)研究

選擇合適的近視動(dòng)物模型和合理的視覺行為學(xué)方法，以參與視覺信號(hào)產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)為線索，將近視所引起的認(rèn)知功能變化客觀呈現(xiàn)。

視覺系統(tǒng)從自然界獲取的視覺刺激可以大致分為三大類：光覺（感知物體明暗）、形覺（感知物體形狀及對(duì)比度）及色覺（感知物體顏色）。迄今已經(jīng)成功建立的形覺剝奪性近視模型主要阻斷了正常視覺中的形覺，而通過透鏡改變視網(wǎng)膜上成像的對(duì)比度誘導(dǎo)的光學(xué)離焦性近視動(dòng)物模型本質(zhì)上也可認(rèn)為是一種特殊形式的形覺剝奪［13-14］。迄今為止，該模型在雞、豚鼠、兔和恒河猴等動(dòng)物上均可成功復(fù)制，該模型也是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的比較理想的近視動(dòng)物模型。

從視覺感知三大要素中最為基礎(chǔ)的光覺著手，已經(jīng)有一些學(xué)者嘗試近視模型。頻閃光由于其強(qiáng)烈的明暗對(duì)比，頻閃過程中無形覺剝奪及色覺失衡因素，是一種典型的光覺異常環(huán)境，可以復(fù)制光覺異常性近視模型［15-20］。我們近期研究將新生豚鼠置于600 lux，0.5 Hz的白熾燈頻閃環(huán)境下，6周后豚鼠眼底可見明顯的豹紋狀改變，并且電鏡下觀察到視網(wǎng)膜感覺細(xì)胞層外段排列紊亂且有大量脫落節(jié)盤；頻閃光誘發(fā)的近視并非曲率性近視［21］。

近年來，色覺與近視間的關(guān)系得到重視［22］，色覺失衡引發(fā)的近視模型也已成功建立［23-24］。

行為作為視覺的最終和最直接的表現(xiàn)，在眼科的研究與應(yīng)用中，將起到重要的作用。視覺行為學(xué)作為一門新興的交叉學(xué)科，國(guó)外還處于完善階段，其研究方法多采用國(guó)際上廣泛認(rèn)可的行為學(xué)方法，從多角度、多層面反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的視覺認(rèn)知功能。如新物體識(shí)別測(cè)試（novel object recognition test）可從物體的形狀、位置等多方面測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的認(rèn)知能力［25］，并可以通過調(diào)整新物體與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之間的距離，觀察動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)軌跡、搜索時(shí)間等指標(biāo)，客觀地分析近視動(dòng)物對(duì)新物體的辨識(shí)能力；Barnes迷宮可較好地反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)于空間方向、位置的認(rèn)知［26］。應(yīng)用Barnes迷宮時(shí)，通過調(diào)整迷宮周圍較遠(yuǎn)距離的提示標(biāo)志，以動(dòng)物找到安全洞口的軌跡和時(shí)間為指標(biāo)，可以評(píng)價(jià)近視動(dòng)物對(duì)于空間位置的識(shí)別和記憶能力。曠場(chǎng)試驗(yàn)（open field test）通過將近視動(dòng)物放在開闊的場(chǎng)地中，觀測(cè)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)軌跡和直立次數(shù)，可以反映近視動(dòng)物的自發(fā)活動(dòng)情況和探究活動(dòng)情況，從而反映實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的認(rèn)知行為［27］。這些視覺行為學(xué)方法都是基于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的視覺來實(shí)現(xiàn)的，因而在這些行為學(xué)測(cè)試中不僅反映出動(dòng)物的視覺情況，而且可直接體現(xiàn)出基于視覺而產(chǎn)生的認(rèn)知功能的變化。另外，此類行為學(xué)測(cè)試方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物無刺激、無傷害，可保障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在正常狀態(tài)下表現(xiàn)其特性，數(shù)據(jù)更真實(shí)可靠，為觀察近視動(dòng)物模型的認(rèn)知功能變化提供了方便。

基于視覺所產(chǎn)生的認(rèn)知行為，需要視覺形成和傳遞通路上的多個(gè)中樞結(jié)構(gòu)參與。例如所有哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜光感受器接受光信號(hào)，經(jīng)視網(wǎng)膜下丘腦束傳入下丘腦視交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN），進(jìn)一步傳到室旁核的自主性小細(xì)胞部，由此發(fā)出纖維投射到視皮質(zhì)區(qū)。此外海馬在嚙齒類動(dòng)物空間記憶（spatialmemory）和情景記憶（episodic memory）中發(fā)揮重要作用。以往的研究［28］發(fā)現(xiàn)猴海馬中某些錐體細(xì)胞參與視覺分辨任務(wù)的習(xí)得。同時(shí)在豚鼠視覺分辨模型上觀察到，海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞在視覺分辨任務(wù)前、后的放電平均時(shí)相有明顯、規(guī)律的位移，其說明豚鼠海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞在認(rèn)知學(xué)習(xí)過程中，存在與海馬θ節(jié)律密切聯(lián)系的放電時(shí)相變化，并可能通過這些放電時(shí)相變化編碼動(dòng)物所處環(huán)境的某些信息［29］。

因而在近視后，通過異常的眼部屈光系統(tǒng)和視網(wǎng)膜感光系統(tǒng)，視覺信號(hào)向中樞傳遞過程中，可能對(duì)視皮質(zhì)、海馬等結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生影響，尤其是可能對(duì)行為認(rèn)知方面產(chǎn)生影響。對(duì)于這些問題的研究是對(duì)近視認(rèn)識(shí)的有益補(bǔ)充和深化。

另一方面，在視覺產(chǎn)生的過程中，從視網(wǎng)膜的感光過程到視網(wǎng)膜細(xì)胞觸發(fā)膜電位，從視神經(jīng)動(dòng)作電位的傳遞到外側(cè)膝狀體的突觸聯(lián)系，以及視皮質(zhì)的投射，均需神經(jīng)遞質(zhì)的參與，因而在近視形成過程中不可避免地會(huì)引起神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的變化。例如在實(shí)驗(yàn)性近視動(dòng)物模型中，多巴胺能系統(tǒng)表達(dá)下調(diào)［30-31］，這種改變甚至可以在形覺剝奪后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)生［32-33］。還例如抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸（GABA）可調(diào)節(jié)眼球的發(fā)育，以及眼球的形狀和屈光，給予外源性的GABA可對(duì)抗近視［34-35］。此外，在近視眼形成的這個(gè)復(fù)雜的病理生理過程中，視網(wǎng)膜感知外界環(huán)境變化后還會(huì)產(chǎn)生一系列的近視信號(hào)因子如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）、一氧化氮合酶（NOS）、多巴胺（DA）及其合成酶——酪氨酸羥化酶（TH）、胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF）、血管活性腸肽（VIP）、褪黑激素（Melatonin）等，并進(jìn)一步觸發(fā)產(chǎn)生二級(jí)近視信號(hào)因子，如視黃酸（RA）和基質(zhì)金屬蛋白酶家族（MMPs）等。

同樣大腦的額葉、枕葉、顳葉皮質(zhì)，以及邊緣系統(tǒng)的海馬等組織結(jié)構(gòu)參與認(rèn)知和學(xué)習(xí)記憶的過程中，也離不開神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的參與。比如海馬的錐體細(xì)胞上表達(dá)多種GABA受體，當(dāng)小鼠的GABA受體表達(dá)出現(xiàn)缺陷時(shí)，可使抑制性突觸后電位（IPSP）減弱，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力。同樣在大鼠進(jìn)行新物體識(shí)別測(cè)試中，如果激活紋狀體內(nèi)更多的多巴胺受體-1，就可以提高大鼠的工作記憶成績(jī)［36］。從外周的視網(wǎng)膜到中樞的大腦皮質(zhì)不同等級(jí)層次上的神經(jīng)遞質(zhì)及其受體變化對(duì)于視覺引起的視覺感知和認(rèn)知是非常重要的，因?yàn)樯窠?jīng)遞質(zhì)作為神經(jīng)系統(tǒng)重要的信號(hào)分子，一方面是視網(wǎng)膜上產(chǎn)生并傳遞電信號(hào)的重要分子，另一方面也是大腦皮質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的信息物質(zhì)，因而其含量變化對(duì)于視覺信息的傳遞以及中樞對(duì)視覺信息的整合分析具有重要提示作用。我們可以循著這條線索觀察和分析視覺信號(hào)與神經(jīng)認(rèn)知功能之間的奧秘。

我們一直以來致力于在近視的發(fā)病機(jī)制方面的研究。先前成功建立了小鼠提前光照擬早產(chǎn)近視動(dòng)物模型，研究表明提前光刺激可作為一種建立小鼠近視模型的方便、有效的方法。提前光刺激和高氧均可誘導(dǎo)小鼠形成可逆性相對(duì)近視，且2種因素可產(chǎn)生疊加作用。且新生小鼠提前光照后，視網(wǎng)膜TH和bFGF的表達(dá)都明顯下降。提前光照引起的視網(wǎng)膜lumican上調(diào)與視網(wǎng)膜抑制增殖、促進(jìn)凋亡及上皮間充質(zhì)樣變等細(xì)胞異常有關(guān)，提示新生小鼠自然睜眼前暗環(huán)境對(duì)視覺發(fā)育的重要性。課題研究了視網(wǎng)膜lumican異常表達(dá)影響眼發(fā)育的機(jī)制，為提前光刺激引發(fā)眼屈光性近視提供了一定的理論依據(jù)［37-39］。接著逐步完善C57BL/6J新生小鼠提前開瞼光刺激動(dòng)物模型，并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)提前光照可使黑視蛋白（melanopsin）陽(yáng)性視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞數(shù)量減少，提示在視網(wǎng)膜發(fā)育過程中，光刺激可以下調(diào)黑視蛋白的表達(dá)，這可能是機(jī)體對(duì)晝夜節(jié)律改變的代償性調(diào)節(jié)機(jī)制之一［40-42］。近來逐步建立和完善了頻閃光誘導(dǎo)的豚鼠近視的動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)通過改變正常光覺環(huán)境，頻閃光可以刺激豚鼠眼球產(chǎn)生過度發(fā)育并誘導(dǎo)軸性近視的形成，并影響了視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的發(fā)育［43-44］。以上這些研究結(jié)果提示：第一，近視產(chǎn)生的同時(shí)，伴隨著視網(wǎng)膜上光感受器的結(jié)構(gòu)變化，這種結(jié)構(gòu)的變化必然會(huì)引起光化學(xué)反應(yīng)的效應(yīng)改變，從而使視覺信號(hào)在產(chǎn)生之時(shí)就會(huì)受到影響；第二，在近視發(fā)生過程中，會(huì)引起相關(guān)因子表達(dá)的改變，這種改變會(huì)影響到視覺信號(hào)的產(chǎn)生；第三，近視的發(fā)生還會(huì)影響到視網(wǎng)膜細(xì)胞的發(fā)育，最終引起視網(wǎng)膜產(chǎn)生的視覺信號(hào)出現(xiàn)變化。在以往工作的基礎(chǔ)上，我們的研究從近視的分子機(jī)制向行為功能拓展，在近視的形成過程中關(guān)注屈光異常對(duì)于視覺認(rèn)知功能的影響。我們發(fā)現(xiàn)：在豚鼠形覺剝奪性近視模型和頻閃光誘導(dǎo)的近視模型上，探究行為均較正常豚鼠顯著減少；同時(shí)自發(fā)活動(dòng)也顯著降低。在高架十字迷宮測(cè)試中還反映出近視豚鼠的焦慮行為。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明視覺信息的異?？赡軙?huì)導(dǎo)致視覺認(rèn)知的異常，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可見本期相關(guān)基礎(chǔ)研究文章。

綜上所述，近視作為最常見的一種屈光不正，它所造成的后果不單是在視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)模糊的物像，還會(huì)引起視網(wǎng)膜、鞏膜等眼球結(jié)構(gòu)的改變；而且由于視覺物像的模糊，可能會(huì)引起視覺信號(hào)傳遞過程中的變化，以及視覺中樞和大腦皮質(zhì)對(duì)視覺信息的分析整合結(jié)果的改變引起大腦對(duì)外界事物或環(huán)境認(rèn)知的偏差，最終導(dǎo)致認(rèn)知功能改變。從視覺行為學(xué)角度探討近視所造成的認(rèn)知功能的改變及其可能的機(jī)制，以期為近視的機(jī)制研究及防控提供新的思路。

［1］Ungerleider LG，Courtney SM，Haxby JV.A neural system for human visualworkingmemory［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，1998，95（3）：883-890.

［2］Kastner S，Ungerleider LG.Mechanisms of visual attention in the human cortex［J］.Annu Rev Neurosci，2000，23：315-341.

［3］Grill-Spector K，Malach R.The human visual cortex［J］.Annu Rev Neurosci，2004，27：649-677.

［4］劉睿，褚仁遠(yuǎn).從視錐細(xì)胞到腦——色覺形成的神經(jīng)通路［J］.國(guó)際眼科縱覽，2006，30（6）：364-367.

［5］Sagi D.Perceptual learning in vision research［J］.Vision Res，2011，51（13）：1552-1566.

［6］Granet DB.Learning disabilities，dyslexia，and vision：the role of the pediatric ophthalmologist［J］.JAAPOS，2011，15（2）：119-120.

［7］Schilling OK，Wahl HW，Horowitz A，etal.The adaptation dynamicsof chronic functional impairment：what we can Learn from older adults with vision loss［J］.Psychol Aging，2011，26（1）：203-213.

［8］Zhang ZY，Chu RY，Zhang XR，et al.Physical characteristics of ocular structures in chinese children with emmetropia［J］.JPediatr Ophthalmol Strabismus，2011，48（1）：50-56.

［9］Morgan IG，Rose K A，Ellwein LB.Is emmetropia the natural endpoint for human refractive development？An analysis of population-based data from the refractive error study in children（RESC）［J］.Acta Ophthalmol，2010，88（8）：877-884.

［10］Tondel GM，Candy TR.Human infants′accommodation responses to dynamic stimuli［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2007，48（2）：949-956.

［11］Mcfadden SA，HowlettMH，Mertz JR.Retinoic acid signals the direction of ocular elongation in the guinea pig eye［J］.Vision Res，2004，44（7）：643-653.

［12］Tabernero J，Schaeffel F.More irregular eye shape in low myopia than in emmetropia［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2009，50（9）：4516-4522.

［13］Wiesel TN，Raviola E.Myopia and eye enlargement after neonatal lid fusion in monkeys［J］.Nature，1977，266（5597）：66-68.

［14］How lett MH，Mcfadden SA.Spectacle lens compensation in the pigmented guinea pig［J］.Vision Res，2009，49（2）：219-227.

［15］Cremieux J，Orban G A，Duysens J，et al.Experimentalmyopia in cats reared in stroboscopic illumination［J］.Vision Res，1989，29（8）：1033-1036.

［16］Cynader M，Berman N，Hein A.Cats reared in stroboscopic illum ination：effects on receptive fields in visual cortex［J］.Proc Natl Acad Sci U SA，1973，70（5）：1353-1354.

［17］程振英，李鏡海，李榮，等.閃爍光對(duì)豚鼠眼球發(fā)育及近視形成的影響［J］.中華眼科雜志，2004，40（9）：601-604.

［18］王紅，莊康，陶遠(yuǎn)，等.頻閃光對(duì)發(fā)育期豚鼠近視的影響［J］.環(huán)境與健康雜志，2007，24（6）：388-390.

［19］Yu Y，Chen H，Tuo J，et al.Effectsof flickering light on refraction and changes in eye axial length of C57BL/6 mice［J］.Ophthalmic Res，2011，46（2）：80-87.

［20］俞瑩，陳輝，朱寅.閃爍光對(duì)C57BL/6小鼠屈光和眼軸的影響初步觀察［J］.中華眼視光學(xué)與視覺科學(xué)雜志，2011，13（2）：120-125.

［21］邸悅，劉睿，褚仁遠(yuǎn)，等.頻閃光誘導(dǎo)光覺異常性豚鼠近視模型［J］.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2012，20（4）：46-50.

［22］Qian YS，Chu RY，He JC，etal.Incidence ofmyopia in high school students with and without red-green color vision deficiency［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2009，50（4）：1598-1605.

［23］Rucker FJ，Wallman J.Chick eyes compensate for chromatic simulations of hyperopic and myopic defocus：evidence that the eye uses longitudinal chromatic aberration to guide eye-growth［J］.Vision Res，2009，49（14）：1775-1783.

［24］Seidemann A，Schaeffel F.Effects of longitudinal chromatic aberration on accommodation and emmetropization［J］.Vision Res，2002，42（21）：2409-2417.

［25］Oh D，Han S，Seo J.Regulation of synaptic Rac1 activity，longterm potentiation maintenance，and learning and Memory by BCR and ABR Rac GTPase-activating proteins［J］.JNeurosci，2010，30（42）：14134-14144.

［26］Vargas-López V，Lamprea MR，Múnera A.Characterizing spatial extinction in an abbreviated version of the Barnesmaze［J］.Behav Processes，2011，86（1）：30-38.

［27］Shever′ova VM.Influence of chronic emotional stress on the behaviour in＂open field＂test of rats with different level of motor activity［J］.Fiziol Zh，2011，57（1）：94-105.

［28］Wirth S，Yanike M，F(xiàn)rank LM，etal.Single neurons in themonkey hippocampus and learning of new associations［J］.Science，2003，300（5625）：1578-1581.

［29］Huxter J，Burgess N，O′Keefe J.Independent rate and temporal coding in the hippocampal pyramidal cells［J］.Nature，2003，425（6960）：828-832.

［30］Stone RA，Lin T，Iuvone PM，et al.Postnatal control of ocular growth：dopaminergic mechanisms［J］.Ciba Found Symp，1990，155：45-57；discussion 57-62.

［31］Stone RA，Lin T，Laties AM，et al.Retinal dopamine and formdeprivationmyopia［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，1989，86（2）：704-706.

［32］Megaw P，McKenzie C，Geue A，et al.The effect of form deprivation on retinal leu-enkephalin levels is mediated by a roddriven pathway［J］.Aust N Z JOphthalmol，1996，24（2 Suppl）：58-60.

［33］Megaw P，Morgan I，Boelen M.Vitreal dihydroxyphenylacetic acid（DOPAC）as an index of retinal dopamine release［J］.J Neurochem，2001，76（6）：1636-1644.

［34］Leung CKS，Yeung CK，Chiang SWY，et al.GABAAand GABAC（GABAA0r）receptors affect ocular growth and form-deprivation myopia［J］.Cutaneous Ocular Toxicol，2005，24（3）：187-196.

［35］Stone RA，Liu J，Sugimoto R.GABA，experimental myopia，and ocular growth in chick［J］.InvestOphthalmol Vis Sci，2003，44（9）：3933-3946.

［36］de Lima MN，Presti-Torres J，Dornelles A，et al.Modu latory influence of dopamine receptors on consolidation of object recognition memory［J］.Neurobiol Learn Mem，2011，95（3）：305-331.

［37］忽俊，周曉東，龔紅華，等.提前視覺刺激及高濃度氧對(duì)小鼠屈光狀態(tài)的影響［J］.眼視光學(xué)雜志，2005，7（4）：242-244.

［38］忽俊，周曉東，龔紅華，等.提前光刺激與形覺剝奪誘導(dǎo)近視模型的形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)比較［J］.中華眼科雜志，2005，41（12）：1119-1123.

［39］龔紅華，忽俊，凌志紅，等.提前接收光照對(duì)小鼠視網(wǎng)膜TH和BFGF表達(dá)的影響［J］.中國(guó)組織化學(xué)和細(xì)胞化學(xué)雜志，2005，14（5），473-478.

［40］武靜，周曉東，周國(guó)民，等.提前光刺激對(duì)小鼠神經(jīng)節(jié)細(xì)胞感光視蛋白melanopsin表達(dá)的影響［J］.眼視光學(xué)雜志，2008，10（3）：190-193.

［41］武靜，周曉東，劉麗云，等.晝夜節(jié)律的改變對(duì)視網(wǎng)膜感光視蛋白melanopsin表達(dá)的影響［J］.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2012，20（2）：70-73.

［42］Liu L，Wu J，Zhou X，Chen Z，et al.The impact of visible light on the immature retina：amodal of early light exposure in neonatalmice［J］.Brain Res Bull，2012，87（6）：534-539.

［43］邸悅，劉睿，褚仁遠(yuǎn)，等.頻閃光誘導(dǎo)光覺異常性豚鼠近視模型［J］.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2012，20（4）：48-52.

［44］邸悅，劉睿，李炳，等.持續(xù)頻閃光刺激對(duì)豚鼠視網(wǎng)膜電圖及組織病理的影響［J］.中華眼底病雜志，2012，28（4）：384-387.

The relationship between visual cognition and myopia

ZHOUXiao-dong，LIBing＊. Departmentof Ophthalmology，JinshanHospitalofFudanUniversity，Shanghai 201508，China Corresponding author：ZHOU Xiao-dong，Email：xdzhou2005＠163.com

Brain receivesmore than 80％information from the vision.Visual sense is also associated with many physiological functions of brain.Visual information is transmitted from retina to brain，and eventually leads sensation and cognition.Myopia，a kind of ametropia，can affectnotonly the reception of visual information，butalso the analysis and management of the information by brain and the individual ability of adaptation to environment.Measure of visual behavior as amethod can be used for studying visual cognition.Through the animal′s behavior，we can observe the animal′s ability of cognition and identification，spatialmemory and other aspects of the function.Study of the relationship between myopia and visual cognition can illustrate the effect of myopia on cognitive function and provide further theoretical basis and method formyopia research.（Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol，2013，13：275-279）

Visual cognition；Myopia；Visual behavior

2013-06-06）

（本文編輯 諸靜英）

上海市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（13ZR1405800）

復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院眼科＊中心實(shí)驗(yàn)室 上海 201508

周曉東（Email：xdzhou2005＠163.com）