人類雙眼視覺的進(jìn)化
大自然賜予動物賴以生存的物理特征。分列兩側(cè)的眼睛位置對于獵物或草食性動物的生存(例如馬、兔、牛)是必不可少的,能夠增加側(cè)面和周邊的視野。
側(cè)視力(由于分列兩側(cè)而得到增加)對于動作或運動非常敏感。周邊視覺使得生物更有效地偵查到危險。在偷吃你家花園中的青草時,兔子必須不斷地警惕它的天敵。一旦察覺到危險,周邊視覺——動作偵查系統(tǒng)——就會向兔子報警。兔子的最迅速選擇就是逃跑。
速度更快的食肉動物并不需要太多類似獵物們的周邊視覺。對于獵手而言,更重要的是鎖定獵物,并精確地判斷與獵物之間的距離。因此,獵手(食肉或肉食動物,例如獅子、山貓)以及人類雙眼都位于頭部的正前方,以準(zhǔn)確定位獵物。獵手犧牲了大范圍的周邊視覺,更多依賴難以置信地精確深度知覺系統(tǒng)。為了補(bǔ)償周邊視覺的喪失,大多數(shù)食肉動物都發(fā)展出一套復(fù)雜的追蹤系統(tǒng),延伸了側(cè)視力的范圍。它就是:脖子。
位于正前方的雙眼促成了顯著的視覺現(xiàn)象——立體視。立體視是一種3D感知,它是雙眼同時工作的結(jié)果,創(chuàng)造出相對深度的感知。
很多人都體驗過觀看IMax 3D電影或者立體眼鏡帶來的夸張立體深度覺?;蛘?,也許你已經(jīng)看過了20世紀(jì)50年代的戲迷們的照片,他們戴著特制的寶麗來眼鏡觀看3D電影。
立體視的形成:大腦將來自雙眼的影像合成一個。兩只眼睛從稍微不同的視點觀察世界。來自兩個鏡頭(雙眼)的兩張稍微不同的圖像融合在一起,給我們一個強(qiáng)烈的三維或者相對深度的感覺。看近處,雙眼圖像的差異性要大于看遠(yuǎn)處。因此,近距離的立體視是最強(qiáng)烈也是最重要的視覺功能。人們總是在近處使用精確的手眼協(xié)調(diào)功能以制作工具和其他事物。
在人類的進(jìn)化中立體視非常重要。精準(zhǔn)的雙眼深度覺幫助人類制作工具、生產(chǎn)商品(現(xiàn)代文明的核心特征)。立體視在人類的很多行為中扮演角色,例如抓球、停車、穿線、動手術(shù),或者任何其他要求精確的深度覺的遠(yuǎn)距離行為。
雙眼位于頭部兩側(cè)的動物以及長年斜視(眼睛麻痹)的人們都缺乏立體視覺。這并不是說他們絕對沒有立體視。有許多的單眼深度視覺線索令我們產(chǎn)生精確的深度判斷。你對這些單眼深度視覺線索也許并不陌生,它們包括:角度、層次、陰影、空間透視(天空的顏色)、相對運動、相對尺度等。
雙眼視覺線索(來自雙眼),例如立體視和平行,依賴于大腦對雙眼的精確對齊和兩個圖像的適當(dāng)統(tǒng)合。擁有單眼深度覺技巧的人們能夠在很多情況下做得很好。但是,他們被禁止駕駛火箭、紐約城市地鐵的火車,而且絕對不能做外科醫(yī)生。他們難以接住飛來的球或者成為NBA的控球后衛(wèi)。然而很多工作不要求立體視,因此立體視缺乏并不意味著完全失敗的人生。
立體視能夠增加生活的質(zhì)量和生命機(jī)會。然而,一些眼科醫(yī)生可能會告訴你這是一種奢侈,但立體視確實是人類進(jìn)化與潛能的一部分。3D視覺是人類的技巧,我們每個人都想要,都需要。應(yīng)該盡一切可能促進(jìn)兒童運動視覺技巧的發(fā)展,而且對于很多成人都為時未晚。
早在20世紀(jì)60年代,兩位來自哈佛的諾貝爾獎得主Hubel和Weisel就開始著力研究視覺的發(fā)展。他們的研究對象是猴子和貓,擁有類似于人類的立體視覺。他們的研究結(jié)果涉及到立體視覺發(fā)展的“關(guān)鍵期”問題。
什么是“關(guān)鍵期”,對于你或你的孩子以及你的治療選擇而言它意味著什么?通過閱讀Dr. Jeffrey Cooper和Dr. Paul Harris的兩篇文章,你會發(fā)現(xiàn)他們對斜視的見解截然不同。Dr. Harris更傾向于認(rèn)同Hubel和Weisel在上個世紀(jì)60年代的經(jīng)典研究以及他們后續(xù)的研究。近來的許多研究對于有限的“關(guān)鍵期”的觀點提出了質(zhì)疑。Dr. Cooper則詳盡地解釋了Hubel和Weisel的研究以及應(yīng)用。
當(dāng)醫(yī)生告訴你,治療你的孩子雙眼視覺功能缺損(或者眼睛麻痹,或者懶惰眼)已經(jīng)“太遲了”的時候,他或她可能是基于早期所受“關(guān)鍵期”的教育做出的判斷。他或她可能直接或者間接地延用了上個世紀(jì)60年代以來的研究。
請記住,從上個世紀(jì)60年代至今,我們對于大腦的了解越來越多了。例如,在2000年就有一項嶄新的、突破性的關(guān)于大腦可塑性(改變和成長的能力)的研究得到了媒體廣泛傳播。
因此,我們建議你尋找一個對最新的視覺與大腦發(fā)展(神經(jīng)可塑性)更加了解的醫(yī)生。
關(guān)于哪個年齡階段治療已經(jīng)無效的問題,回答是:每個人都應(yīng)該爭取機(jī)會,哪怕有一線希望都不要放棄。年齡不應(yīng)該成為一個威脅,盡管在6歲以下治療是最理想的(特別是2歲以前),效果比延遲治療要好。6歲之后,年齡就不重要了。
弱視或者長期斜視成功治愈的最大機(jī)會是在2歲之前。然而,這并不排除很多年長患者的巨大成功,以及大多數(shù)6歲以上患者的部分成功。大量研究顯示:6歲以上患者的治療非常成功。一項研究對比了6歲之前和6歲之后的治療,發(fā)現(xiàn)兩組之間沒有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。實際上,65歲以上的弱視患者,即使從來沒有接收任何治療,其中超過三分之一的人都有持續(xù)的視覺改善。
因此,能夠改善斜視和懶惰眼的任何機(jī)會都不應(yīng)該放棄,盡管6歲之后的治療沒有6歲之前有那么顯著的效果,并且需要更多的努力。同時,請記住,如果眼睛只是某些時候(非持續(xù)的)在運轉(zhuǎn),腦細(xì)胞不會發(fā)生與持續(xù)眼動同等的改變。
理解針對眼睛肌肉異常進(jìn)行的治療與年齡的關(guān)系,類似于理解學(xué)講第二語言的年齡。在神經(jīng)發(fā)展期,也就是生命的第一年,語言發(fā)展是自然的、自發(fā)的。如果成長的家庭中使用兩種語言,那么兒童從出生開始就會自然地學(xué)習(xí)兩種語言。然而,如果第二語言是在學(xué)齡期之后才被引入的,語言發(fā)展就需要更長的時間和更多的艱辛。請記住,人們在六七十歲的時候依然能夠?qū)W好一門新語言,視覺的發(fā)展也是一樣的。在關(guān)鍵期內(nèi),發(fā)展普通的視覺功能是相對容易的,但是只要堅持訓(xùn)練,在之后的年月里很多人仍然可以發(fā)展雙眼視覺功能。