短期単眼剥奪は剥奪された眼の眼間抑制を減少させる

Short-term monocular deprivation reduces inter-ocular suppression of the deprived eye.

• Mengxin Wang
• Paul McGraw
• Timothy Ledgeway

抄録

成人の視覚系は比較的ハードワイヤリングされていると伝統的に考えられていたが、最近の研究では、短期的な単眼遮断後の可塑性を示すことで、この見解に疑問を呈している。片方の目から2-3時間空間情報を奪うと、その後、その目の感覚優位性が増加した。しかし、この現象の根底にあるメカニズムは不明である。本研究では、この問題に取り組み、短期単眼遮断が各眼の眼間抑制に及ぼす影響を明らかにしようとした。両眼視が正常な成人6名の参加者を対象に、不透明なパッチを用いて2.5時間、片方の眼からすべての入力を遮断する前と後で、感覚的な眼の優位性を調べた。両眼競合時の知覚追跡タスクを用いて相対的な眼優位性を評価し、連続フラッシュ抑制下での客観的プローブ検出タスク（CFS）を用いて各眼の眼間抑制に対する感受性を定量化した。また、プローブ課題を用いて各眼の単眼コントラスト増分閾値を測定し、変化した眼優位性が単眼知覚の変化を伴うかどうかを確認した。我々のBRの結果は、形状情報を奪われた眼に相対的な優位性がシフトするという以前の知見を再現していた。さらに重要なことに、CFSを用いて、情報を奪われた眼の眼間抑制が減少したが、もう一方の眼には相補的な変化はなく、増分閾値に単眼的な変化はないことが示された。これらの知見は、短期的な単眼剥奪が両眼間相互作用を変化させることを示唆している。両眼間の眼間抑制に対する効果の違いは、弱視における視覚機能回復のための治療法としてのパッチングの使用に重要な意味を持つかもしれません。

The adult visual system was traditionally thought to be relatively hard-wired, but recent studies have challenged this view by demonstrating plasticity following short-term monocular deprivation. Depriving one eye of spatial information for 2-3 h increased subsequent sensory dominance of that eye. However, the mechanism underlying this phenomenon is unclear. The present study sought to address this issue and determine the consequences of short-term monocular deprivation on inter-ocular suppression of each eye. Sensory eye dominance was examined before and after depriving an eye of all input using an opaque patch for 2.5 h, in six adult participants with normal binocular vision. We used a percept tracking task during binocular rivalry (BR) to assess the relative eye dominance, and an objective probe detection task under continuous flash suppression (CFS) to quantify each eye's susceptibility to inter-ocular suppression. The monocular contrast increment threshold of each eye was also measured using the probe task to ascertain if the altered eye dominance is accompanied by changes in monocular perception. Our BR results replicated previous findings of a shift of relative dominance towards the eye that has been deprived of form information. More crucially, using CFS we demonstrated reduced inter-ocular suppression of the deprived eye with no complementary changes in the other eye, and no monocular changes in increment threshold. These findings imply that short-term monocular deprivation alters binocular interactions. The differential effect on inter-ocular suppression between eyes may have important implications for the use of patching as a therapy to recover visual function in amblyopia.

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