清澤のコメント：新しいJJO論文です。澤村先生の緑内障の論文が面白いと思われましたので紹介します。共著者は東大のほか、聖隷浜松病院の医師とベルギーのルーベンにあるクリスチャン大学所属の研究者です。著者は、緑内障患者視野の欠損で両眼視が障害されることよりも単眼からの視覚入力においてコントラスト感度が低下から始まる立体視能力の低下に重点を置いて、背側視覚路を介した立体視能力低下の現象と見ています。
緑内障患者における単眼奥行き手がかりに対する3次元形状の抽出
Sawamura, H., Asaoka, R., Murata, H. et al. Extraction of three-dimensional shapes in glaucoma patients in response to monocular depth cues. Jpn J Ophthalmol 68, 183–191 (2024). https://doi.org/10.1007/s10384-024-01054-6
抄録
目的：単眼の奥行きの手がかりに基づいて、緑内障が三次元 (3D) 形状の知覚に与える影響を評価する。
研究デザイン：臨床観察研究。
方法：ハンフリー視野分析装置を使用した両眼視野感度 (両眼-VFS) テストを受けた緑内障患者 20 名と、年齢を合わせた健康なボランティア 20 名が、単眼シェーディング (3D-SfS)、テクスチャ (3D-SfT)、またはモーション (3D-SfM) の手がかりを使用して 3D 形状の最も近い頂点を識別することと、これらの手がかりの基本的な 1 次元 (1D) 特徴を識別することという 2 つのタスクを受けました。緑内障患者における両眼-VFS の視野指数 (VFI) と 3D 形状知覚との関連性も調べられました。
結果：緑内障患者は、健康なボランティアと比較して、1D 輝度の明度を区別する精度が低下し、3D-SfM（単眼シェーディング） および 3D-SfS（テクスチャ ） の知覚深度と実際の深度の間の「深度誤差」が大きくなりました。両眼 VFS の VFI が 100% の緑内障患者 6 名は、他の 14 名の緑内障患者と同様の深度誤差を示しました。彼らは、健康なボランティアと比較して、3D-SfM （モーション）の深度誤差が大きくなりました。深度誤差値と両眼 VFS の VFI 値の間に相関は見られませんでした。
単眼シェーディング (3D-SfS)、テクスチャ (3D-SfT)
結論：緑内障患者の 3D 形状知覚は、奥行き手がかりの特性によって異なります。両眼視野視野の VFI が 100% の緑内障患者における 1D 識別の低下と 3D-SfM（モーション） の閾値の上昇は、3D-SfS （単眼シェーディング）の低レベルの基本特徴の知覚障害と 3D-SfM（モーション） の高レベル 3D 形状視覚処理の障害がより顕著であることを示しています。両眼視野障害の位置と程度が 3D 形状知覚に及ぼす影響は、まだ解明されていません。私たちの研究は、緑内障における 3D 形状抽出メカニズムに関する知見を提供します。
導入（話の理解を助けるためにこれも引用します）
緑内障は世界中で失明の主な原因となっています。緑内障は網膜神経節細胞の喪失を伴う視野感度の進行性障害を特徴とし、コントラストと動きの感度の低下、および外側膝状体と皮質視覚系の神経変性を引き起こします。
緑内障と確定または疑われる人の両眼の奥行き知覚は、両眼相互作用の障害により障害されています。それでも知覚することは可能であり、陰影や質感などの単眼の絵画的奥行き手がかりや、単眼の運動視差手がかりがこの機能に寄与しています 。しかし、緑内障患者の場合もこれが当てはまるかどうかは不明であり、単眼の奥行き手がかりが緑内障にどのように寄与しているかはほとんどわかっていません。緑内障患者の奥行き知覚障害は、主にゼロ次奥行きで評価されており、これは奥行きの順序で、観察者または固視点までの相対的な範囲または距離を指します。緑内障患者における平面と前頭平行面（一次深度）の偏差や深度曲率（二次深度）などの他の深度微分の知覚については、まだ解明されていません。
空間奥行き導関数の計算は、3次元（3D）形状を知覚するために不可欠です。これらは、両眼視差や単眼奥行き手がかり（陰影、テクスチャ、動きなど）を含むさまざまな手がかりから導き出すことができます。以前の研究では、3D形状知覚における知覚された奥行きと実際の奥行きの差を研究し、3D形状が単眼の陰影手がかりによって決定された場合でも、両眼立体視が低下または欠如している斜視患者ではその差が大きくなることを明らかにしました。その結果、緑内障患者では両眼奥行き知覚の障害により、単眼手がかりによって描写される3D形状知覚も損なわれる可能性があるという理論を立てました。斜視患者の場合、線条体またはより高次の皮質レベルで媒介される両眼抑制により複視が防止され、3D形状知覚に影響を及ぼす可能性があります。一方、緑内障患者では、片方の眼の視野感度が完全に抑制されるのではなく局所的に低下し、その結果、皮質視覚系に伝達される視覚入力が減少します。
私たちの研究では、日常のシナリオを反映した両眼自由視聴条件下で、単眼の静的絵画的（陰影とテクスチャ）および動的（動き）手がかりによって特徴付けられる3D形状の知覚に緑内障がどのように影響するかを調査しました。これを達成するために、3D形状画像の実際の奥行きと知覚された奥行きの相違を調べました。視野欠損は、3D形状知覚の手がかりとなる1次元（1D）の基本視覚特徴の知覚障害を引き起こす可能性があります。したがって、これらの基本特徴の知覚を評価するために、3D形状知覚と1D基本特徴の識別という2つのタスクを採用しました。さらに、緑内障患者の両眼視野感度（両眼VFS）を測定し、3D形状知覚への影響を調べました。
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本文考案の結論：緑内障は奥行きの手がかりに依存して 3D 形状の知覚を粗くしました。緑内障による視覚入力の減少が、基本的特徴の低レベルの視覚表現の知覚障害をもたらし、3D 形状の特性に依存する外線状皮質での明確な 3D 形状処理に影響を与えた可能性があります。両方のメカニズムが、緑内障における 3D 形状知覚の障害に寄与しているようです。
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