第三节
视觉方向
一、视觉方向
视网膜成分具有与生俱来的固定投射方向,视空间的每一个物体都会成像于视网膜对应的成分。这里的视网膜成分是指从视网膜感觉细胞到大脑枕叶视中枢这样的一个整体。外界的影像落在视网膜上,视网膜成分将按照它自己所固定的方向向空间投射,也就是从主观感觉这个刺激来自空间一定不变的方位。假如不通过视觉,用微小电极从眼后刺激视网膜,所产生的闪亮幻觉,也是根据刺激部位的视觉方向不同,出现在空间的一定方位和部位。这些现象所表现的功能称为视网膜成分的视觉方向。这种功能是由高级视觉中枢的结构所决定的,视网膜黄斑中心凹和周边视网膜成分特点如下:
(一)视网膜成分与视空间的投射特点
视网膜的投射方向是反的,视网膜鼻侧投射到颞侧,颞侧投射到鼻侧,上方视野投射到下方,下方投射到上方。
(二)视觉方向的特点
视网膜成分生来就具有空间投射的方向性,也就是从主观上感觉这个刺激是来自空间一定不变的方位,这种现象所表现的功能称为视网膜成分的视觉方向。
视网膜成分指从视锥细胞、视杆细胞到大脑枕叶视中枢作为一个整体而言,并非指视网膜感觉细胞。外界物体的影像落在视网膜上,视网膜成分按照它自己固有的方向性向空间投射。
二、视觉方向的分类和特点
(一)单眼视觉方向
在单眼注视下,我们如何对物体的方向进行判断?
如图1-3-1所示,注视 A 点,它会成像在黄斑中心凹( A '),黄斑中心凹将冲动传递到中枢,产生 A 点的方向感知,在视野范围内 B 点成像在 B ', B '处视网膜细胞产生冲动,将信号传递到中枢,产生 B 点的方向感知。

图1-3-1 单眼视觉方向
视细胞是使我们视网膜-大脑产生特定方向感知的基本单位,每个视细胞都含有特定的位标(local sign),每个标记都是特定的、唯一的和不变的,物体的方向在哪里,它的像就刺激哪个视细胞。
1.主视觉方向
通过注视点-眼节点-黄斑中心凹的连线作为主视觉方向,主视觉方向上的物体都位于视野中央。
2.二级视觉方向
所有其他的视线方向称为二级视觉方向。
3.眼位中心视觉方向(oculocentric visual direction)
在单眼注视时,以主视觉方向为中心的方向感觉,称为眼位中心视觉方向。
4.平面的方向感知
如果两个或多个物体对眼睛所成的视觉方向相同,刺激相同位置的视网膜细胞,将产生相同的方向感觉,不能判断前后位置关系(图1-3-2)。

图1-3-2 平面的方向感知
图A中 B 和 B 1 无法判断前后位置关系;图B中三条线段不能判断前后位置关系
(二)双眼视觉方向
经典Hering实验:令患者视线通过窗户,左眼看树,右眼看房子(图1-3-3)。双眼同时看时,可同时看到树和房子(图1-3-4)。利用独眼的理论,双眼的像对应在位于双眼正中央位置的独眼的中心凹,是以这只独眼的固有标记进行定位的(图1-3-5)。

图1-3-3 Hering经典实验

图1-3-4 Hering经典实验的视觉效果

图1-3-5 独眼
三、视网膜对应点
双眼注视外界物体时,两眼视网膜黄斑中心凹有共同的视觉方向,在两眼黄斑中心凹周围视网膜上有许多成对的具有共同视觉方向的点,称为视网膜对应点(corresponding retinal points,CRP)(图1-3-6)。换言之,两眼同名部位有共同的视觉方向的只有黄斑中心凹,其他部位的视网膜成分则各根据其与黄斑中心凹的距离结成对应关系。视网膜对应点距离左右眼视网膜黄斑中心凹同方向、等距离。两眼视网膜对应点上的物像传入大脑可被感觉为一个印象(融像成为单一视);落在非对应点上的物像,两眼将投射到空间不同部位,而被感觉成为两个印象(复视)。
正常的视网膜对应是形成双眼视觉的基础。以两眼黄斑中心凹为中心展开的对应关系称为正常对应;一眼的中心凹与另一眼中心凹以外的一点相对应的情形,称为异常对应。正常视网膜对应一方面在于联系双眼视觉,另一方面也是作为客观定位(分辨物与物之间的关系)以及主观定位(自身与外界物体的关系)的重要手段。

图1-3-6 视网膜对应点
四、独眼
映在对应点上的外界的点具有双眼单视,视网膜上各点都有相应的对应点,大脑皮层可将左右视网膜对应点所得的物像融像成为一个。因此我们考虑把两眼信息合二为一,引入这个“独眼(cyclopean eye)”的概念。这个“独眼”的视网膜是双眼视网膜以黄斑为中心互相重叠起来而成的。这些相互重合的点都是对应成分。独眼黄斑中心凹代表正前方注视方向,落于中心凹两侧的物像各自向其对侧投射。
五、生理性复视
复视即将一个单一物体视为两个。复视分为生理性复视(physiological diplopia)和病理性复视。
当注视近处的手指(图1-3-7),会发现远处的手指变得模糊和复视,不同于异常双眼视觉如斜视等病理性复视,这是一种正常的生理现象,双眼视觉正常的人都可以看到这样的复视。在特定的注视距离,物空间的一些点可形成视网膜共轭点,从而产生单一像,而非共轭点在视网膜上形成非共轭点,产生复视,因此称为生理性复视。生理性复视分为同侧性复视和交叉性复视。

图1-3-7 生理性复视实验
两眼注视五角星,对五角星来说双眼形成单一视,在距离五角星较远处有一黑点其像分别落在两眼中心凹鼻侧,此时出现复视。鼻侧视网膜受到刺激后,其像会向颞侧视空间投射,即左眼的像在左侧,右眼的像在右侧,成为同侧性复视(homonymous diplopia)(图1-3-8)。
两眼注视黑点对于黑点来说,双眼形成单一视,在距离黑点较远处有一五角星,其像分别落在两眼中心凹颞侧,两眼颞侧视网膜成分不是对应点,形成复视。颞侧视网膜受刺激后,其像会向鼻侧视空间投射,即左眼像在右侧,右眼像在左侧,成为交叉性复视(paradoxical diplopia)(图1-3-9)。

图1-3-8 同侧性复视

图1-3-9 交叉性复视
例如:在双眼视线上远近各放一支笔。先注视近方,再注视远方,观察另一支笔的复视像。交替遮蔽两眼,观察复视像的方向。
生理性复视是立体视觉的基础,这种生理性复视传到视中枢后被视觉的心理过程所抑制,不会产生视觉干扰。利用生理性复视可以判断物体间距离。同侧性复视产生远值感;交叉性复视产生近值感。生理性复视的存在提示我们双眼不能同时把不同距离的物体看成单一视。
由前面的知识我们可以知道,只有外界物体成像在视网膜对应点上才能融像(不是唯一的要求),即当同时受到刺激时,双眼视网膜对应位置上将产生相同的视觉方向的感觉。物体只有成像在双眼视网膜对应点上,才能够产生相同的视觉方向,才不会出现复视。在其中一眼视网膜上任意一点,在另一只眼都有唯一的对应点。一对视网膜对应点,距离各自的中心凹的方向和距离都是相同的。
如图1-3-10所示, B 点分别成像在双眼的 BL '和 BR ',不是一对视网膜对应点,它们投射到独眼的不同位置上,必然产生复视。
生理性复视与病理性复视的区别,生理性复视的注视点不会复视,注视点之前和之后的物点出现复视,病理性复视则所有的物点都是复视的,并会出现视觉混淆(confusion)现象。

图1-3-10 同侧性复视