单侧皮层性失明对车道位置与视线行为在虚拟现实转向任务中的影响

为什么失去部分视力并不总是让驾驶脱轨

想象一下在中风后突然失去大块侧视，但仍需开车出行。许多患有“皮层性失明”的人正面临这一挑战。本研究利用沉浸式虚拟现实驾驶模拟，提出一个与独立性和道路安全息息相关的实用问题：当大脑主要的视觉中枢在一侧受损时，人们是否会因为无法像视力正常的驾驶者那样利用环境运动线索而以不同且更不安全的方式转向？

大脑如何利用运动来转向

当我们驾驶时，掠过眼前的运动模式——称为“视运动流”——帮助我们判断行驶方向以及该打多大幅度方向盘。路缘线、地面纹理的斑块和附近物体以能告诉我们是否处于车道中央或正在偏离的方式从视野中滑过。对于单侧皮层性失明的人来说，初级视觉皮层的损伤会抹去一侧四分之一区到半个视野的有意识视觉。早期研究暗示这些驾驶者可能出现奇怪的车道位置和更多碰撞，但尚不清楚问题是来自缺失的运动信息、运动处理噪声，还是来自有意的策略，比如在看不见的一侧留出更多空间。

为探查转向而构建的虚拟道路

为了把这些因素区分开来，研究者招募了21名皮层性失明成人——11名左侧视野受损，10名右侧受损——以及9名年龄匹配的视力正常者。参与者佩戴虚拟现实头盔并使用方向盘，以固定速度在单车道弯曲道路上行驶，目标是将头部保持在鲜红车道边缘之间的中心位置。环境去除了交通和行人，使得转向而非避险成为主要任务。在不同试次中，三项特征发生变化：道路向左或向右弯曲且弯度不同，并通过添加或移除诸如地面标记、树木和灌木等纹理来操控视觉运动的丰富程度。头盔内的眼动追踪记录了参与者的注视位置及其快眼动的频率。

随运动变化而改变的，以及保持不变的方面

所有组别，包括皮层性失明者，都对运动线索的变化做出了反应。当地面和路边视觉丰富时，驾驶者倾向于略微“贴近内侧过弯”，使车辆接近弯道的内侧缘。当地景稀少、只有远处山脉和车道边缘可见时，他们会远离内侧并且车道位置变得更为可变。这些变化与健康驾驶者观察到的现象一致，并证实了运动操控的有效性。然而，左侧视力受损的人在添加运动线索时，其平均车道位置的变化较弱，尽管他们的最大漂移和总体变异性在丰富运动条件下仍有所改善，类似于其他组。这一模式暗示部分左侧受损的参与者可能较少依赖运动信息，而更多依赖其他信息来源，例如清晰的车道边界或自身的运动感受。

没有额外扫视的眼动

研究者还问及带有盲侧的驾驶者是否通过将视线朝向缺损区域或更频繁地扫视来补偿。令人意外的是，注视模式在各组之间大体相似。所有参与者倾向于将视线朝向弯道的内侧，并表现出跟随移动场景的轻微来回眼动。注视方向的分布集中在行驶方向附近，而不是强烈向盲侧偏移，且每次转弯的快速眼动次数在各组之间差别不大。在这个简化、低风险的虚拟世界里，大多数皮层性失明的驾驶者似乎并未依赖特殊的扫视策略来将道路保持在其剩余视野内。

这对皮层性失明者意味着什么

对普通读者来说，核心信息既令人宽慰又需慎重看待。令人宽慰的是，即便大量视野消失，在受控、无障碍的情境下，许多与转向和注视有关的能力仍可能令人惊讶地保持完整。需要警惕的是，一些个体——尤其是左侧视野受损者——似乎以不同方式利用环境运动线索，而且本研究的虚拟道路缺乏现实世界的压力因素，如交通、行人以及错误的后果。总体而言，研究结果表明单侧皮层性失明并不必然摧毁一个人的基本转向能力，但视野受损的侧别和布局会微妙改变大脑将运动与其他信号融合以保持车道的方法。理解这些差异可为制定更有针对性的驾驶建议和康复方案提供指导，帮助生活在这种视觉脑损伤下的人们。

引用: Giguere, A.P., Cavanaugh, M.R., Huxlin, K.R. et al. The effect of unilateral cortical blindness on lane position and gaze behavior in a virtual reality steering task. Sci Rep 16, 11421 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35805-x

关键词: 皮层性失明, 视运动流, 虚拟现实驾驶, 转向控制, 眼动