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丁香园论坛

 辣辣iii 2021-06-06

可能你会遇到一例单眼脱髓鞘性视神经炎患者会抱怨不能打网球了,不能准确接球。为什么?这不得不提到一个有名的视觉生理学现象——Pulfrich现象。

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      上面这段视频只是一段普通的2D视频,虽然我们可以通过经验视觉判断旋转座椅、人们和吊塔之间的关系。但,当我们用一片墨镜挡住自己的左眼再次观看时,奇迹发生了。真实的立体3D视觉出现了。这便是神奇的Pulfrich现象(Pulfrich Phenomenon或者Pulfrich Effect)。

      (以下文字转译自Pulfrich Phenomenon - EyeWiki ()

      现象

      Pulfrich现象(也被称为Pulfrich效应)是一种神经眼科现象,在这种现象中,由于一组眼和视觉皮层之间的信号传输时间略有差异,二维物体被感知为三维物体。其中一条视神经传导的相对延迟会导致两只眼睛之间视觉感知的差异,并可能导致日常活动的困难,如运动和驾驶。

      Pulfrich现象经典描述在脱髓鞘性视神经炎中,但也见于其他眼部疾病(如白内障)。体验过这种效果的人经常在观察一个平面内移动的物体时注意到这个现象。一个著名的例子说明了这一现象,即让一个病人看一个左右摆动的钟摆。当钟摆左右摆动时,未受影响的双眼观察者将以同样的视网膜信号传输到视觉皮层的速率跟踪钟摆的运动,从而将运动感知为单平面运动。当观察钟摆时,一个经历Pulfrich现象的人在其中一个光学路径上有一个相对的传导延迟。当视觉皮层处理时,钟摆的感知距离发生变化,导致对物体深度有错误的判断。因此,由于这种视差,摆动的钟摆似乎在圆周方向上移动,从单一的平面运动产生3D图像。这种延迟也可以用单眼墨镜即中性密度滤光片来说明,它可以导致视觉皮层的信号延迟。研究表明,单侧视网膜光照减少10倍就会产生15毫秒的延迟(图1)。

      Pulfrich现象的历史

      1922年,立体视觉专家Carl Pulfrich首次描述了Carl Pulfrich现象。Carl Pulfrich将这种现象命名为“立体效应”,但随着时间的推移,这种现象被称为“Pulfrich效应”。自从对这种效果的记载和用滤镜再现这种效果的能力出现以来,Pulfrich现象在主要媒体中对2d图像的3d视觉效果(如3d眼镜)的诱导起了作用。

      图示患者左眼Pulfrich现象(左图)相对慢的视觉皮层传导速度(如多发性硬化、白内障),而相比之下,传导速度快的眼(右眼)放置中性密度滤光片后使得视觉皮层传导速度相等(右图),因此,消除了Pulfrich现象。

      病因和治疗

      Pulfrich现象是传入信号传导到视觉皮层延迟的结果。因此,在这种效应背后有各种各样的原因。表现Pulfrich效应的常见病因是脱髓鞘性视神经炎(例如多发性硬化症)。在多发性硬化症中,由于炎症攻击少突胶质细胞,包括使视神经髓鞘化的少突胶质细胞,导致中枢神经系统的自身免疫脱髓鞘。髓鞘的主要作用是提高通过轴突的电传导速度。如果多发性硬化症中其中一条视神经受到影响,这将导致到视皮层的视路电传导出现差异,从而导致Pulfrich现象。有趣的是,另一种报道导致Pulfrich现象的原因是单眼白内障。对29例单眼白内障和对侧人工晶体患者采用计算机钟摆图像分析Pulfrich效应。在这些受试者中可以看到同平面钟摆的旋转,但也被人工晶体眼密度滤光片所中和。

      在大多数情况下,治疗导致单侧传导延迟的基础疾病可以缓解症状(例如,对单眼白内障进行白内障手术)。然而,在某些情况下,潜在病因是不可逆的,已经有出现一些治疗来减少和/或消除这种现象。如前所述,一只眼的中性密度滤光片可能会增加视网膜处理的延迟,从而在未受影响的个体中产生Pulfrich效应。对于Pulfrich现象的患者,使用中性密度滤光片的类似方法可以应用于未受影响或受影响较轻的眼。一项对Pulfrich现象患者较轻眼用单眼接触镜或有色眼框架镜的纵向研究表明,多年来的效应消失了。这种通过滤光镜片的衰减使得受影响较小的眼的信号传输与受影响较大的传导较慢的眼相匹配。

      确认实验

      虽然Pulfrich现象可能有不同的病因,但视觉诱发电位(visual evoked potentials,VEPs)可以用来确认导致这种效应的视觉延迟。VEPs测量每只眼在刺激(如闪光)后视觉皮层的诱发电位。这些测试可以测量闪光后的传导速度,为量化视神经通路当前的功能提供有用的信息。

      预后

      Pulfrich现象可以通过解决可逆的视力丧失的原因(如白内障)或对不可逆的原因(如视神经炎)使用中性密度滤光片进行治疗。在某些病例中,Pulfrich现象的潜在病因可能会逐渐恶化,会进一步减慢受累眼的传播速度,并扩大两视神经通路之间的差异。这种情况可能需要改变中性密度滤光片来处理Pulfrich现象。

      小结

      临床医生应意识到Pulfrich现象,它可能出现在脱髓鞘性视神经炎或单侧白内障患者。对潜在病因的治疗通常是足够的,但一些患者需要中性密度滤光片来平衡传播不对称性以改善症状。

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