编者按：斜视与弱视作为儿童常见眼病，其危害远超视力范畴，更会影响视觉认知功能。近期，首都医科大学附属北京天坛医院眼科傅涛教授在首届北京同仁医院眼科创新发展大会暨华夏眼科论坛上，系统阐释了二者与视觉认知的关联，从多角度剖析斜视与弱视如何改变儿童认知世界。此次专题通过实证研究揭示深层机制，为早期干预与精准治疗提供科学指引。

专家简介

傅涛

首都医科大学附属北京天坛医院

主任医师、首都医科大学 教授 博士研究生导师

北京医师协会眼科分会神经眼科学组委员、中国老年保健医学研究会眼科疾病防治分会委员兼副秘书长、北京生理科学会届理事会理事、中国医师协会眼科医师分会儿童眼健康专业委员会委员、中国卒中学会卒中与眩晕分会委员  、《基础医学与临床》编委会委员

视觉如何影响认知？

视觉认知是多脑区协作的复杂过程。光线经视网膜捕获后，信号经外侧膝状体投射至视觉皮层V1区，完成基础特征分析（形状、颜色）。高级视觉皮层进一步解析动态与立体信息，最终由前额叶与顶叶整合视觉数据，协同注意力、记忆和决策等认知功能。视觉认知功能可分为以下四类：

1.简单感知分析：辨别形状、颜色等简单视觉信息的能力，异常可能源于视觉输入、注意力或记忆力问题。

2.精细视觉分析：对视觉细节的辨别、解析与加工能力，异常与对比敏感度、立体视、视觉皮层神经元处理效率等有关。

3.选择性注意：在复杂环境中聚焦特定信息、忽略无关信息的能力，异常与大脑结构（如前额叶皮层、顶叶皮层）、视听觉敏感性、视觉工作记忆等有关。

4.视觉工作记忆：短时间内保持和操作视觉信息的能力，异常与大脑结构（如前额叶皮层、顶叶后部、海马体）、遗传、选择性注意等有关。

斜视的视觉认知研究进展

我国儿童斜视发病率为0.9%~3%，其中间歇性外斜视（IXT）占0.1%~3.7%。傅涛教授介绍了几项斜视患者关键认知功能异常的实证研究：

1.三维感知能力：一项研究评估了41名斜视患者（有/无立体视觉）和25名正常志愿者的三维形状感知能力。结果显示，阴影3D形状（3D-SfS）条件下，斜视组深度误差显著高于对照组（P=0.001），无立体视组误差更大（P<0.001）。视差3D形状（3D-SfD）条件下，有立体视组误差高于对照组（P<0.001），且比其他形状更明显。研究表明，立体视觉对精细3D形状感知至关重要，其缺失导致3D-SfS和3D-SfD感知粗糙化，腹侧枕颞区可能是线索交互作用区域，动态视差更利于立体深度感知。[1]

2.精细视觉分析：一项研究纳入24名眼科疾病患儿（8例弱视、16例斜视）及24名正常对照，采用特定任务评估视觉认知能力。结果显示，弱视与斜视患者重叠图形测试得分低于健康同龄人（P<0.001）。而较早期的另一项研究同样采用重叠图形任务，发现男性内斜患儿精细视觉分析能力优于外斜患儿，在女性中则差异不显著，这提示视觉认知研究中还需性别因素需纳入考量。[2-3]

3.视觉、听觉注意：一项针对49名IXT儿童的研究显示，其视听觉注意力（IVA-CPT测试）显著低于对照组，且发病年龄越小，注意损伤越严重。[4]

4.视觉工作记忆：一项研究对74名IXT儿童及74名正常对照组儿童进行神经心理测试。结果显示，斜视儿童视觉短时记忆能力和视觉工作记忆能力存在缺陷；斜视儿童抽象思维能力、认知转移能力和概念化水平不及视功能正常儿童。研究表明，可能是由于视觉抑制、双眼视觉障碍、异常网膜对应及复视等问题造成双眼间视觉信息冲突及与其他感觉通道的信息产生冲突，引发患儿信息整合、加工困难。[5]

5.视觉认知能力：傅涛教授课题组研究发现，IXT患儿视觉工作记忆容量小、精度差，矫正术可部分改善容量，但工作记忆精度仍低于正常水平，术后需结合认知训练促进脑功能重塑。

斜视对视觉认知的影响具有多层面机制。视觉输入异常，复视和单眼抑制阻碍双眼视觉信息正常接收；立体视异常损害空间感知与手眼协调；眼球运动异常使扫视和平滑追踪功能出现障碍，影响注意分配与视觉搜索。从深层机制来看，脑区结构异常是重要因素，V1区影响双眼视网膜视觉输入，V3A关联立体视神经元，V4区影响物体感知，MT区编码运动方向，PPC整合信息指导眼球与注意，FEF及SC影响扫视眼动。

弱视的视觉认知研究进展

弱视患病率0.81%~2.8%，其中屈光不正性占64.4%。除视力下降外，其核心损伤包括对比敏感度降低、立体视异常及精细运动能力不足。傅涛教授介绍了几项斜弱视患者关键认知功能异常的实证研究：

1.精细视觉分析：一项研究纳入95名患有弱视或（和）斜视患者，发现弱视和斜视患者在手动灵活性、阅读速度、视觉引导的抓握速度及眼手协调精度方面均显著低于正常对照组。另一项Meta分析发现，已正常对照组相比，不同类型弱视患者的精细运动能力、视觉引导的握持运动速度、眼手协调精度下降。[6-7]

2.选择性注意：一项研究纳入20名弱视儿童（15名屈光参差性和5名斜视性）以及20名正常对照组儿童。在UFOV（the Useful Field of View）任务中，通过计算机呈现快速变化的视觉刺激，要求儿童尽可能快且准确地定位并识别目标，记录其反应时间。结果显示，与对照组相比（37.0ms），弱视患儿视觉处理速度显著减慢（65.0ms; P=0.04）。同时，在符号消除任务里，同样设置特定规则与目标，记录儿童完成任务的时间。结果表明，弱视儿童反应时间延长。此外，在TMT（the Trail Making Tests）任务中，与对照组相比（58.0s），弱视儿童完成测试的时间明显更长（76.8s; P=0.014）。这些结果提示患儿的视觉注意和视觉搜索能力比正常儿童差，这种注意缺陷可能跟视皮层背侧流视觉通路的脆弱性有关。[8]

3.空间工作记忆：研究纳入24名眼科疾病患儿（8名弱视和16名斜视）及24名正常儿童，采用图形匹配、重叠图形、符号消除和符号定向四项标准化视觉任务测试，分别评估简单感知分析、精细视觉分析、视觉空间缺陷和空间工作记忆能力；结果显示，无论年龄大小，眼科疾病组在所有任务中评分均显著低于正常对照组（P<0.05），其中弱视患儿在符号消除任务中表现最差，且随年龄增长缺陷未显著改善，提示其视觉空间认知损伤具有持续性。[9]

4.视觉认知表现：傅涛教授的一项研究纳入6~11岁儿童，包含屈光参差性弱视、弱视治愈和正常对照，通过三项任务记录反应时间。结果显示，弱视组和弱视治愈组在所有任务中的反应时间均显著长于正常对照组；6~8岁组中仅弱视组视觉选择性注意显著较差，9~11岁组中弱视组和弱视治愈组均显著较差；三组均存在数字距离效应，但年龄对效应量的影响仅在对照组中显著，反映早期干预的关键性。[10]

弱视患者存在多维度的视觉认知损伤，对比敏感度降低使其难以识别低对比度物体的轮廓和细节，空间分辨率下降则影响精细视觉信息的处理，同时立体视异常损害空间感知与手眼协调能力。深层机制涉及多脑区结构异常，外侧膝状体-V1区功能受损导致双眼视觉输入异常、对比敏感度及空间分辨率下降；V4区功能障碍影响物体感知；MT区运动方向编码能力受损；PPC整合视觉与空间信息异常，且影响注意与视觉工作记忆；PFC在视觉工作记忆调控方面也存在功能异常。

总结：儿童斜视与弱视本质是“视觉皮层-高级认知网络”协同紊乱，其根源在于脑区结构与功能的异常联结。从基础研究到临床实践，突破单一视力矫正的局限性，构建多学科的精准干预体系，方能真正守护儿童认知与学习能力的健康发展。

参考文献

[1] Sawamura H, Gillebert CR, Todd JT, Orban GA. Binocular stereo acuity affects monocular three-dimensional shape perception in patients with strabismus. Br J Ophthalmol. 2018 Oct;102(10):1413-1418. doi: 10.1136/bjophthalmol-2017-311393. Epub 2018 Jan 6. PMID: 29306865; PMCID: PMC6173821.

[2] Cavézian C, Vilayphonh M, Vasseur V, Caputo G, Laloum L, Chokron S. Ophthalmic disorder may affect visuo-attentional performance in childhood. Child Neuropsychol. 2013;19(3):292-312. doi: 10.1080/09297049.2012.670214. Epub 2012 Mar 16. PMID: 22424153.

[3] Birnbaum MH. Esotropia, exotropia and cognitive/perceptual style. J Am Optom Assoc. 1981 Aug;52(8):635-9. PMID: 7320386.

[4] Wei C, Yang DP, Yang Y, Yang WH, Lu YM, Yu XP, Chang S. Visual and auditory attention defects in children with intermittent exotropia. Ital J Pediatr. 2024 Jan 25;50(1):17. doi: 10.1186/s13052-024-01591-3. PMID: 38273409; PMCID: PMC10809432.

[5] 周征兵,武丽杰,徐进,等. 学龄期斜视儿童认知能力的病例对照研究[J]. 中国行为医学科学,2008,17(10):891-892. DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-6554.2008.10.010.

[6] Rakshit A, Majhi D, Schmid KL, Warkad V, Atchison DA, Webber AL. Fine Motor Skills, Reading Speed, and Self-Reported Quality of Life in Adults With Amblyopia and/or Strabismus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2024 Nov 4;65(13):48. doi: 10.1167/iovs.65.13.48. PMID: 39576625; PMCID: PMC11587906.

[7] Rakshit A, Schmid KL, Webber AL. Fine visuomotor skills in amblyopia: a systematic review and meta-analysis. Br J Ophthalmol. 2024 May 21;108(5):633-645. doi: 10.1136/bjo-2022-322624. PMID: 37669851.

[8] Black AA, Wood JM, Hoang S, Thomas E, Webber AL. Impact of Amblyopia on Visual Attention and Visual Search in Children. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021 Apr 1;62(4):15. doi: 10.1167/iovs.62.4.15. PMID: 33848323; PMCID: PMC8054626.

[9] Cavézian C, Vilayphonh M, Vasseur V, Caputo G, Laloum L, Chokron S. Ophthalmic disorder may affect visuo-attentional performance in childhood. Child Neuropsychol. 2013;19(3):292-312. doi: 10.1080/09297049.2012.670214. Epub 2012 Mar 16. PMID: 22424153.

[10] Wang Y, Li S, Chang D, Liu Z, Cheng L, Fu T. Impaired visual attention and numerical processing in children with anisometropic amblyopia and after visual acuity recovery. Sci Rep. 2024 Dec 28;14(1):31250. doi: 10.1038/s41598-024-82643-w. PMID: 39732769; PMCID: PMC11682120.

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