弱视中，一阶对比敏感函数向二阶对比敏感函数转变过程中的瓶颈效应

《Scientific Reports》：Bottleneck effect from first-order to second-order contrast sensitivity function in amblyopia

　　

摘要

本研究的目的是确定弱视患者的二阶空间信息是否受到削弱，如果存在这种削弱，其原因是否可以归结为一阶空间对比度的丧失。研究对象包括44名弱视患者（16例斜视性弱视，18例屈光不正性弱视，10例混合类型弱视），平均年龄为15.5岁（标准差=8.7岁），以及33名健康对照组（平均年龄=14.4岁，标准差=5.8岁）。研究人员测量了这些受试者在0.4、1.6、3.2、6.4和12.8坎德拉/像素（cpd）亮度下的正弦光栅的一阶对比度敏感度。对于二阶对比度敏感度，使用的是0.4、1.6、3.2和6.4坎德拉/像素亮度的正弦光栅，这些光栅的亮度变化是由粉红噪声（1/f）信号调制而成的。通过2-选择频率计数（2-AFC）方法，并采用心理物理阶梯法（psychophysical staircase procedure）来测量每个空间频率下的对比度敏感度。研究人员计算了每只眼睛在一阶与二阶对比度敏感度之间的信息传输量（以比特为单位）。组间比较采用了方差分析（ANOVA），显著差异通过Fisher LSD检验来确定。结果显示：对于低频（0.4坎德拉/像素），斜视组患者的对比度敏感度高于对照组和其他弱视组（F=3.37，p=0.021）。在中海频率（1.6坎德拉/像素，F=2.16，p=0.042；3.2坎德拉/像素，F=2.74，p=0.047）以及高频（6.4坎德拉/像素，F=16.30，p<0.001；12.8坎德拉/像素，F=57.81，p<0.001）时，对照组患者的对比度敏感度均高于斜视组和混合类型弱视组。对于非主导眼（非主导眼为弱视眼），在低频（0.4坎德拉/像素，F=3.45，p=0.004；中频1.6坎德拉/像素，F=3.37，p=0.022；3.2坎德拉/像素，F=3.84，p=0.012）时，对照组患者的对比度敏感度也高于其他组；在高频（6.4坎德拉/像素，F=3.65，p=0.015；12.8坎德拉/像素，F=12.93，p<0.001）时，对照组与所有其他组均有显著差异（效应量η2=0.642）。无论是健康眼还是弱视眼，对比度信息的传输量都出现了显著下降。当将对照组与弱视组进行比较时，双眼的一阶和二阶对比度敏感度均有所降低。不同类型的弱视表现出不同的对比度敏感度降低特征。此外，弱视患者在从感官层面到低感知层面之间的信息传输减少更为明显，这表明视觉系统的早期处理区域与后期处理区域之间存在功能瓶颈。

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