张朋研究组与合作者共同开发通过视觉通路选择性的增强现实训练提升成人视觉能力的新方法

2025-04-16 12:21:00

本文转自【大屯路15号】公众号

责编 | 侯文茹

人类视觉功能依赖并行视觉通路高效的信息处理能力。其中，大细胞（M）通路加工运动和粗糙的视觉信息，而小细胞（P）通路加工颜色和空间细节。

2025年4月7日，中国科学院生物物理研究所张朋课题组和与复旦大学附属眼耳鼻喉医院文雯团队在《Advanced Science》发表题为"Improving Adult Vision Through Pathway-Specific Training in Augmented Reality"的研究论文。研究开发了创新的增强现实（AR）训练方法，能够在日常生活场景中实施视觉通路选择性的干预，显著和持久的增强健康成人和弱视患者的视觉能力。

图：AR视觉训练显著提升成人的视力、立体视觉和小细胞通路敏感性

本文论文插图由格索普生物制图团队创作

AR系统通过高清摄像头采集、GPU实时处理，OLED头戴显示屏呈现修改后的自然场景视频。为了特异性增强小细胞通路的功能，系统将低空间频率信息的相位打乱成为快速闪烁噪声，同时保留高空间频率细节信息；进一步通过降低优势眼高频信息的信噪比，增强非优势眼在小细胞通路的眼优势。研究发现，短期的AR训练能够显著提升健康受试者的视力与高空间频率敏感度，恢复双眼平衡并长期维持；弱视患者使用轻量化的AR眼镜进行为期一周的居家训练后，弱视眼的视力、眼优势及立体视功能均取得显著进步，并表现出极高的训练依从性。这项AR训练技术为弱视、青光眼和发展性阅读障碍等视觉功能障碍的康复提供了全新的解决方案，对健康人群的视觉功能增强同样具有重要的应用前景。

中国科学院生物物理所高弋戈博士研究生和复旦大学附属眼耳鼻喉科医院周钰莲眼科医师为论文共同第一作者，中国科学院生物物理所张朋研究员、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院文雯主任为论文共同通讯作者，中国科学院生物物理所何勍助理研究员为论文共同作者。该研究得到了科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、上海市科技创新行动计划专项资金和苏州集视医疗科技有限公司的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1002/advs.202415877

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