人类双眼视觉的进化
大自然赐予动物赖以生存的物理特征。分列两侧的眼睛位置对于猎物或草食性动物的生存(例如马、兔、牛)是必不可少的,能够增加侧面和周边的视野。
侧视力(由于分列两侧而得到增加)对于动作或运动非常敏感。周边视觉使得生物更有效地侦查到危险。在偷吃你家花园中的青草时,兔子必须不断地警惕它的天敌。一旦察觉到危险,周边视觉——动作侦查系统——就会向兔子报警。兔子的最迅速选择就是逃跑。
速度更快的食肉动物并不需要太多类似猎物们的周边视觉。对于猎手而言,更重要的是锁定猎物,并精确地判断与猎物之间的距离。因此,猎手(食肉或肉食动物,例如狮子、山猫)以及人类双眼都位于头部的正前方,以准确定位猎物。猎手牺牲了大范围的周边视觉,更多依赖难以置信地精确深度知觉系统。为了补偿周边视觉的丧失,大多数食肉动物都发展出一套复杂的追踪系统,延伸了侧视力的范围。它就是:脖子。
位于正前方的双眼促成了显著的视觉现象——立体视。立体视是一种3D感知,它是双眼同时工作的结果,创造出相对深度的感知。
很多人都体验过观看IMax 3D电影或者立体眼镜带来的夸张立体深度觉。或者,也许你已经看过了20世纪50年代的戏迷们的照片,他们戴着特制的宝丽来眼镜观看3D电影。
立体视的形成:大脑将来自双眼的影像合成一个。两只眼睛从稍微不同的视点观察世界。来自两个镜头(双眼)的两张稍微不同的图像融合在一起,给我们一个强烈的三维或者相对深度的感觉。看近处,双眼图像的差异性要大于看远处。因此,近距离的立体视是最强烈也是最重要的视觉功能。人们总是在近处使用精确的手眼协调功能以制作工具和其他事物。
在人类的进化中立体视非常重要。精准的双眼深度觉帮助人类制作工具、生产商品(现代文明的核心特征)。立体视在人类的很多行为中扮演角色,例如抓球、停车、穿线、动手术,或者任何其他要求精确的深度觉的远距离行为。
双眼位于头部两侧的动物以及长年斜视(眼睛麻痹)的人们都缺乏立体视觉。这并不是说他们绝对没有立体视。有许多的单眼深度视觉线索令我们产生精确的深度判断。你对这些单眼深度视觉线索也许并不陌生,它们包括:角度、层次、阴影、空间透视(天空的颜色)、相对运动、相对尺度等。
双眼视觉线索(来自双眼),例如立体视和平行,依赖于大脑对双眼的精确对齐和两个图像的适当统合。拥有单眼深度觉技巧的人们能够在很多情况下做得很好。但是,他们被禁止驾驶火箭、纽约城市地铁的火车,而且绝对不能做外科医生。他们难以接住飞来的球或者成为NBA的控球后卫。然而很多工作不要求立体视,因此立体视缺乏并不意味着完全失败的人生。
立体视能够增加生活的质量和生命机会。然而,一些眼科医生可能会告诉你这是一种奢侈,但立体视确实是人类进化与潜能的一部分。3D视觉是人类的技巧,我们每个人都想要,都需要。应该尽一切可能促进儿童运动视觉技巧的发展,而且对于很多成人都为时未晚。
早在20世纪60年代,两位来自哈佛的诺贝尔奖得主Hubel和Weisel就开始着力研究视觉的发展。他们的研究对象是猴子和猫,拥有类似于人类的立体视觉。他们的研究结果涉及到立体视觉发展的“关键期”问题。
什么是“关键期”,对于你或你的孩子以及你的治疗选择而言它意味着什么?通过阅读Dr. Jeffrey Cooper和Dr. Paul Harris的两篇文章,你会发现他们对斜视的见解截然不同。Dr. Harris更倾向于认同Hubel和Weisel在上个世纪60年代的经典研究以及他们后续的研究。近来的许多研究对于有限的“关键期”的观点提出了质疑。Dr. Cooper则详尽地解释了Hubel和Weisel的研究以及应用。
当医生告诉你,治疗你的孩子双眼视觉功能缺损(或者眼睛麻痹,或者懒惰眼)已经“太迟了”的时候,他或她可能是基于早期所受“关键期”的教育做出的判断。他或她可能直接或者间接地延用了上个世纪60年代以来的研究。
请记住,从上个世纪60年代至今,我们对于大脑的了解越来越多了。例如,在2000年就有一项崭新的、突破性的关于大脑可塑性(改变和成长的能力)的研究得到了媒体广泛传播。
因此,我们建议你寻找一个对最新的视觉与大脑发展(神经可塑性)更加了解的医生。
关于哪个年龄阶段治疗已经无效的问题,回答是:每个人都应该争取机会,哪怕有一线希望都不要放弃。年龄不应该成为一个威胁,尽管在6岁以下治疗是最理想的(特别是2岁以前),效果比延迟治疗要好。6岁之后,年龄就不重要了。
弱视或者长期斜视成功治愈的最大机会是在2岁之前。然而,这并不排除很多年长患者的巨大成功,以及大多数6岁以上患者的部分成功。大量研究显示:6岁以上患者的治疗非常成功。一项研究对比了6岁之前和6岁之后的治疗,发现两组之间没有统计学上的显著差异。实际上,65岁以上的弱视患者,即使从来没有接收任何治疗,其中超过三分之一的人都有持续的视觉改善。
因此,能够改善斜视和懒惰眼的任何机会都不应该放弃,尽管6岁之后的治疗没有6岁之前有那么显著的效果,并且需要更多的努力。同时,请记住,如果眼睛只是某些时候(非持续的)在运转,脑细胞不会发生与持续眼动同等的改变。
理解针对眼睛肌肉异常进行的治疗与年龄的关系,类似于理解学讲第二语言的年龄。在神经发展期,也就是生命的第一年,语言发展是自然的、自发的。如果成长的家庭中使用两种语言,那么儿童从出生开始就会自然地学习两种语言。然而,如果第二语言是在学龄期之后才被引入的,语言发展就需要更长的时间和更多的艰辛。请记住,人们在六七十岁的时候依然能够学好一门新语言,视觉的发展也是一样的。在关键期内,发展普通的视觉功能是相对容易的,但是只要坚持训练,在之后的年月里很多人仍然可以发展双眼视觉功能。