汪 穎 王婉清

(浙江理工大學(xué)，浙江 杭州 310016)

視覺(vision)是由光作用于視覺器官，使其感受細(xì)胞興奮，其信息經(jīng)視覺神經(jīng)系統(tǒng)加工后產(chǎn)生的。人和動(dòng)物通過視覺感知外界物體的大小、明暗、顏色、動(dòng)靜，至少有80%以上的外界信息經(jīng)視覺獲得。視覺訓(xùn)練是重新訓(xùn)練大腦和眼睛之間的關(guān)系，持續(xù)性訓(xùn)練大腦視覺神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)的刺激與訓(xùn)練。對(duì)有助于視覺能力提升的視覺訓(xùn)練進(jìn)行研究有較高的應(yīng)用價(jià)值。

視覺訓(xùn)練相關(guān)刊文的檢索在Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中起始于2007年，2007年至今刊文量總體呈上升趨勢(shì)。最初視覺訓(xùn)練相關(guān)的研究較為單一，主要集中于神經(jīng)科學(xué)、臨床神經(jīng)學(xué)、眼科和體育科學(xué)領(lǐng)域，研究內(nèi)容主要聚焦于視神經(jīng)損傷后的視功能重塑。其中，Dundon等人將視神經(jīng)康復(fù)的神經(jīng)心理學(xué)訓(xùn)練方法分為視覺掃描訓(xùn)練(VST)、視聽掃描訓(xùn)練(AViST)和視覺恢復(fù)訓(xùn)練(VRT)三類，并討論了各類方法的基本原理[1]，孫文芳等人通過文獻(xiàn)研究驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員的視覺技能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[2]。而近年來隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷進(jìn)步，視覺訓(xùn)練研究刊文量不斷上升，視覺訓(xùn)練相關(guān)研究已延伸至康復(fù)醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、工程生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。然而知網(wǎng)檢索的EI和CSSCI等高水平中文期刊中有關(guān)視覺訓(xùn)練研究的刊文僅10余篇，梳理國際視覺訓(xùn)練的研究現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)對(duì)我國視覺訓(xùn)練發(fā)展有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

本文將采用知識(shí)圖譜軟件對(duì)刊文各要素進(jìn)行聚類、密度、疊加分析，采用內(nèi)容分析法提取和歸納刊文的主要內(nèi)容和方法。旨在了解視覺訓(xùn)練研究的總體概況、研究熱點(diǎn)，同時(shí)對(duì)前沿演進(jìn)進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)未來趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究結(jié)果可為我國視覺訓(xùn)練研究提供理論和實(shí)踐參考。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究在Web of Science核心合集中選擇“索引=SCI-EXPANDED, SSCI, A&HCI, CPCI-S, CPCI-SSH, ESCI, CCR-EXPANDED，IC時(shí)間跨度=2011-2020”的數(shù)據(jù)庫，并將語種和文獻(xiàn)類型限制設(shè)置為“All languages”和“All document types”。通過題名進(jìn)行檢索，檢索到“TI= (Visual training or visual exercises or vision training)”的論文共1231篇。

1.2 數(shù)據(jù)篩選

為了提高報(bào)告質(zhì)量，本研究將按照《系統(tǒng)綜述與薈萃分析優(yōu)先報(bào)告條目：PRISMA聲明》[3]( Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses，PRISMA )的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初篩。根據(jù)系統(tǒng)綜述各階段信息收集流程剔除已撤銷出版物1篇，排除編委會(huì)材料、修正、書籍章節(jié)、書評(píng)、會(huì)議摘要、信件、新聞項(xiàng)目類型的文獻(xiàn)224篇。最終將符合檢索題名的論文、會(huì)議論文、綜述和提前訪問類共1006篇文獻(xiàn)納入分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將篩選記錄導(dǎo)出至文件，記錄內(nèi)容設(shè)置為“全記錄與引用的參考文獻(xiàn)”、文件格式設(shè)置為“制表符分隔(Win，UTF-8)”，采用科學(xué)知識(shí)圖譜軟件VOSviewer1.6.15.0版本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析和可視化分析。VOSviewer是荷蘭萊頓大學(xué)科技研究中心(The Centre for Science and Technology Studies, CWTS)的van Eck 和Waltman開發(fā)的一款基于JAVA的軟件[4]。VOSviewer生成視圖包括聚類視圖、疊加視圖和密度視圖，可以通過這三類視圖了解目前的研究類型、研究熱點(diǎn)和未來趨勢(shì)。國內(nèi)基于VOSviewer的研究數(shù)量在近兩年顯著提升，如馬續(xù)補(bǔ)等人利用VOSviewer對(duì)我國政策評(píng)估進(jìn)行了研究現(xiàn)狀與演進(jìn)路徑的分析[5]；凡慶濤等人通過軟件了解了人工智能在我國圖情領(lǐng)域的發(fā)展概況，并對(duì)應(yīng)用成熟度研究熱點(diǎn)與演化路徑進(jìn)行了歸納[6]。

2 總體概況

本研究從刊文數(shù)量、區(qū)域分布，研究主體和刊文期刊分布四個(gè)方面分析了視覺訓(xùn)練相關(guān)研究的總體概況。

2.1 數(shù)量分布

為分析視覺訓(xùn)練領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量的變化規(guī)律，統(tǒng)計(jì)了Web of Science中該領(lǐng)域2011年至2020年的年發(fā)文量以及文獻(xiàn)被引頻次，變化趨勢(shì)如圖1-2所示。視覺訓(xùn)練相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量共1006篇，總體呈上升趨勢(shì)，兩個(gè)明顯的增長點(diǎn)出現(xiàn)在2015年與2019年(圖1)。通過對(duì)比高增長點(diǎn)與其他時(shí)間段的高頻關(guān)鍵詞，發(fā)現(xiàn)2015年新增高頻關(guān)鍵詞“model”與“gait”，研究人員開始注重了解視覺訓(xùn)練與平衡能力及步態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)系，并引入或提出了視覺相關(guān)模型以提高視覺訓(xùn)練的有效性。而2019年新增的高頻關(guān)鍵詞為“education”與“eeg”，表明研究人員開始注重視覺訓(xùn)練在教學(xué)培訓(xùn)中的作用與應(yīng)用，

圖1 文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量

此外，還引入了腦電技術(shù)，通過腦電圖來分析視覺訓(xùn)練對(duì)視覺識(shí)別機(jī)制的影響。圖2顯示了2011-2020年間關(guān)于視覺訓(xùn)練的文獻(xiàn)被引頻次，從2011年被引次數(shù)13次增至2020年1987次，呈逐年遞增趨勢(shì)且增長幅度較大。大量研究人員進(jìn)入這一領(lǐng)域，發(fā)文量及被引頻次快速增長，預(yù)示著視覺訓(xùn)練研究從初步期進(jìn)入了成長期。

圖2 文獻(xiàn)被引頻次

2.2 區(qū)域分布

為了解視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的區(qū)域分布情況，以“國家”為分析單位，以記錄數(shù)為排序指標(biāo)選取了發(fā)文量排名前十位的國家，表1顯示了十個(gè)國家的發(fā)文記錄數(shù)、被引量以及占總發(fā)文量的比例。其中，美國共發(fā)表文獻(xiàn)249篇，占比24.75%，排名第一；中國共發(fā)表文獻(xiàn)138篇，占比13.72%，排名第二。其余八個(gè)國家從前至后分別為德國、英國、日本、加拿大、南韓、荷蘭、西班牙、意大利，排名前十國家的發(fā)文量和占總發(fā)文量的84.79%。從視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的研究影響力看，美國所發(fā)文獻(xiàn)共被引3098次，排名第一；德國和英國被引分別為1386次、936次，排名二至三位；中國和加拿大被引分別為882次、659次，排名四至五位。以“組織”為分析單位，最大的一組連接項(xiàng)由100個(gè)組織組成(圖3)。

圖3 發(fā)文組織連接聚類圖

表1 區(qū)域發(fā)文量排名

綜合發(fā)文數(shù)量、被引量與組織連接，視覺訓(xùn)練領(lǐng)域研究總體狀況如下：

2.2.1 美國視覺訓(xùn)練研究數(shù)量和影響力居世界首位

美國的發(fā)文量與被引量遠(yuǎn)高于其他國家，在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位。美國地區(qū)發(fā)文數(shù)量較大的兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)為杜克大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)，前者主要聚焦于運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練、頻閃視覺訓(xùn)練及先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的應(yīng)用；后者則研究了視覺工作記憶訓(xùn)練及視力障礙領(lǐng)域的干預(yù)需求。

2.2.2 中國視覺訓(xùn)練研究數(shù)量居世界第二，研究影響力仍有待提升

中國發(fā)文量居第2位，被引頻次居第4位。中國地區(qū)發(fā)文數(shù)量較多的研究機(jī)構(gòu)有中國科學(xué)院、香港理工大學(xué)、北京大學(xué)、北京交通大學(xué)、北京師范大學(xué)等，組織間合作交流密切，組成了國內(nèi)視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的核心隊(duì)伍。國內(nèi)關(guān)于視覺訓(xùn)練的研究主要包括視覺皮層的可塑性、針對(duì)閱讀障礙兒童的視覺訓(xùn)練、針對(duì)弱視兒童的視覺功能改善訓(xùn)練與偏盲患者的視覺康復(fù)訓(xùn)練。

2.2.3 德國、英國視覺訓(xùn)練研究數(shù)量居世界3～4位

德國與英國發(fā)文量居第3～4位，影響力居第2～3位。從組織連接強(qiáng)度看，諾丁漢大學(xué)位列第一，薩爾大學(xué)位列第二，總連接強(qiáng)度為分別為15、12。前者主要聚焦于針對(duì)中風(fēng)患者、偏盲患者、部分視功能喪失患者的視覺搜索訓(xùn)練與視力訓(xùn)練；后者則集中于針對(duì)中風(fēng)患者視野缺損和視覺空間障礙的訓(xùn)練，以及視覺工作記憶訓(xùn)練的內(nèi)在機(jī)制與應(yīng)用。

2.3 期刊分布

視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的文獻(xiàn)主要來源于Web of Science的十個(gè)學(xué)科類別，分別為神經(jīng)科學(xué)(135)、工程電氣電子(111)、康復(fù)(110)、計(jì)算機(jī)科學(xué)人工智能(73)、體育科學(xué)(70)、教育研究(61)、眼科學(xué)(58)、心理學(xué)實(shí)驗(yàn)(52)、心理學(xué)(45)以及工程生物醫(yī)學(xué)(41)。以“來源”為分析單位，限制期刊的最低文獻(xiàn)數(shù)量為5篇，在656個(gè)期刊中共有22個(gè)達(dá)到了臨界值，截取發(fā)文量前十的期刊(表2)，其中《心理學(xué)前沿》(frontiers in psychology)發(fā)文21篇，排名第一。影響力方面，《公共科學(xué)圖書館》(plos one)共被引360次，位列第一；《心理學(xué)前沿》(frontiers in psychology)及《理療科學(xué)雜志》(journal of physical therapy science)分別被引237次與170次，位列第二至三。

表2 期刊記錄數(shù)及文獻(xiàn)共被引量

3 研究熱點(diǎn)

以“關(guān)鍵詞”為分析單位，限制關(guān)鍵詞出現(xiàn)的最低數(shù)量為10次，在4646個(gè)關(guān)鍵詞中共有116個(gè)達(dá)到了臨界值。出現(xiàn)頻次最高的十個(gè)關(guān)鍵詞分別為：“表現(xiàn)”97次、“康復(fù)”92次、“注意”66次、“中風(fēng)”63次、“訓(xùn)練”63次、“感知”60次、“視野”54次、“兒童”49次、“可塑性”43次、“恢復(fù)”41次。設(shè)定共現(xiàn)關(guān)系強(qiáng)度規(guī)范化方式、分辨參數(shù)、聚類成員最少數(shù)目為(Association strength、1、5)，得到如圖4所示的關(guān)鍵詞聚類圖。

圖4 關(guān)鍵詞聚類圖

由圖可見，視覺訓(xùn)練領(lǐng)域共分為五個(gè)研究主題，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)各聚類排名前七的高頻關(guān)鍵詞，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。結(jié)合關(guān)鍵詞及高被引、高相關(guān)性的引文分析，形成視覺皮層可塑性與視覺訓(xùn)練策略研究，視覺與步態(tài)的相互關(guān)系及運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練研究，視覺技能培訓(xùn)及腦電技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的運(yùn)用，以兒童為中心的視覺能力訓(xùn)練研究，針對(duì)視覺障礙和認(rèn)知障礙患者的視覺康復(fù)訓(xùn)練研究5個(gè)研究熱點(diǎn)。

表3 各類熱點(diǎn)高頻關(guān)鍵詞

3.1 視覺皮層可塑性與視覺訓(xùn)練策略研究

聚類一中頻次前7位的共現(xiàn)關(guān)鍵詞為“注意”、“感知”、“可塑性”、“皮層”、“知覺訓(xùn)練”、“腦”、“辨別”，表示視覺皮層的可塑性，視覺皮層可塑性與視覺感知訓(xùn)練、視覺注意訓(xùn)練的關(guān)系，以及視覺注意訓(xùn)練策略是研究熱點(diǎn)之一。

先前的研究已經(jīng)證實(shí)了視覺皮層的可塑性及其對(duì)視覺訓(xùn)練的潛在影響。Bueichekú等人研究了視覺搜索注意過程中的大腦激活，他們觀察到視覺搜索任務(wù)訓(xùn)練組的被試在訓(xùn)練后減少了后頂葉皮層的激活，并認(rèn)為結(jié)果可能與任務(wù)執(zhí)行關(guān)鍵區(qū)域的神經(jīng)效率增加有關(guān)[7]。Hadid與Lepore回顧了由于知覺、注意力和意識(shí)網(wǎng)絡(luò)效率低下而導(dǎo)致的全局工作空間改變的神經(jīng)元框架中盲視現(xiàn)象，指出可以針對(duì)已有的和新的神經(jīng)機(jī)制，重建潛在功能的框架[8]。在對(duì)視覺感知與視覺注意的進(jìn)一步研究中，Yan等人指出知覺學(xué)習(xí)大大改善視覺辨別和檢測(cè)能力的潛在機(jī)制與視覺皮層可塑性有關(guān)，知覺訓(xùn)練不斷地完善了初級(jí)視覺皮層中的神經(jīng)元種群代碼[9]。Rodrigues等人將接受了可以導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)和功能的神經(jīng)可塑性過程的長期音樂訓(xùn)練的交響樂團(tuán)作為控制組，調(diào)查了長期音樂練習(xí)對(duì)選擇性注意、分散注意和持續(xù)注意的影響，結(jié)果顯示控制組在不同形式的視覺注意測(cè)試中表現(xiàn)更好[10]。此外，還有一些研究集中于比較視覺注意訓(xùn)練在不同形式和環(huán)境下的訓(xùn)練效率，以期獲得更有效的結(jié)果[11,12]。研究表明了視覺皮層的可塑性及視覺感知與注意潛在機(jī)制表明多感官自下而上的補(bǔ)償與自上而下的恢復(fù)培訓(xùn)相結(jié)合的訓(xùn)練可能是最佳干預(yù)措施。

3.2 視覺與步態(tài)的相互關(guān)系及運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練研究

聚類二中頻次前7位的共現(xiàn)關(guān)鍵詞為“運(yùn)動(dòng)”、“視覺反饋”、“平衡”、“可靠性”、“治療”、“步態(tài)”、“生物反饋”，表明視覺能力訓(xùn)練與步態(tài)的關(guān)系、平衡訓(xùn)練與視覺能力的關(guān)系以及視覺能力訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系是視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

Handsaker等人研究了高負(fù)荷抵抗運(yùn)動(dòng)和視覺凝視訓(xùn)練相結(jié)合對(duì)患有糖尿病和糖尿病性周圍神經(jīng)病變的患者步進(jìn)準(zhǔn)確性的影響，結(jié)果顯示干預(yù)提高了步進(jìn)準(zhǔn)確性，可能有助于降低跌倒風(fēng)險(xiǎn)[13]。Lee等人探究了老年人預(yù)防視知覺能力下降的干預(yù)措施，結(jié)果顯示計(jì)算機(jī)輔助認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練與平衡訓(xùn)練效果相近，都是預(yù)防老年人視知覺能力下降的可行治療方法[14]。這部分研究顯示視覺能力與平衡能力及步態(tài)之間可能存在相關(guān)關(guān)系，并采用視覺反饋與生物反饋強(qiáng)化訓(xùn)練效果。隨著老齡化程度的加深，將視覺能力訓(xùn)練引入步態(tài)提升系統(tǒng)的研究在近兩年逐漸增多。在視覺能力訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究中，研究者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練是在要求苛刻的視覺感知的情況下進(jìn)行的練習(xí)，可以提高處理能力和對(duì)所見事物的反應(yīng)能力[15]。Clark等人將傳統(tǒng)的視覺訓(xùn)練添加到棒球運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比觀察，結(jié)果顯示視覺訓(xùn)練可以與技術(shù)方法相結(jié)合，作為適應(yīng)訓(xùn)練或預(yù)防傷害的一部分，以訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員的眼睛并改善擊球效率[16]。Nimmerichter等人發(fā)現(xiàn)基于視頻的視覺訓(xùn)練可以縮短青少年足球運(yùn)動(dòng)員做出決策的時(shí)間以及提高他們的反應(yīng)敏捷性[17]。以上研究表明視覺訓(xùn)練可有效提升運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3.3 視覺技能培訓(xùn)及腦電技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的運(yùn)用

聚類三中頻次前7位的共現(xiàn)關(guān)鍵詞為“表現(xiàn)”、“訓(xùn)練”、“培訓(xùn)”、“技能”、“體系”、“腦電”、“模擬”，表明有用視野、視覺搜索技能、視覺工作記憶等各項(xiàng)視覺技能的訓(xùn)練和培訓(xùn)是視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，且腦電技術(shù)、模擬技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的運(yùn)用逐漸成為了研究趨勢(shì)。

視覺技能培訓(xùn)可分為兩個(gè)類別，一是駕駛中的視覺技能訓(xùn)練，二是日常生活中的視覺能力訓(xùn)練。視覺能力在駕駛中的運(yùn)用率較高，與駕駛行為存在著顯著相關(guān)性。因此，駕駛領(lǐng)域?qū)σ曈X技能的掌握要求極高，研究者對(duì)這一方向的研究熱情持續(xù)較高。Sullivan等人通過模擬任務(wù)分析了飛行專業(yè)知識(shí)對(duì)視覺掃描模式的影響，結(jié)果顯示專業(yè)知識(shí)水平可以預(yù)測(cè)凝視參數(shù)和掃描管理技能，這一研究結(jié)果可用于指導(dǎo)視覺訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)置[18]。Koglbauer和Braunstingl設(shè)計(jì)了一種模擬器訓(xùn)練方法，評(píng)估其在模擬自然環(huán)境中，對(duì)提高態(tài)勢(shì)感知、執(zhí)行機(jī)場(chǎng)程序性能，目視飛行規(guī)則(VFR)飛行中的飛機(jī)分離問題表現(xiàn)的作用，結(jié)果顯示模擬器訓(xùn)練對(duì)空中觀察能力有顯著的提升[19]。Rogé等人檢查了老年汽車駕駛員在模擬器駕駛?cè)蝿?wù)中的駕駛行為，對(duì)一組被試進(jìn)行專門的培訓(xùn)，結(jié)果顯示培訓(xùn)顯著增加了駕駛員的可用視野，對(duì)駕駛具有有益的影響[20]。這些研究顯示了培訓(xùn)的積極作用，研究結(jié)果可能會(huì)應(yīng)用于視覺技能干預(yù)計(jì)劃與駕駛培訓(xùn)。

視覺功能在非駕駛領(lǐng)域的運(yùn)用同樣重要，Krzepota等人調(diào)查視覺功能培訓(xùn)計(jì)劃是否可以改善視覺搜索的時(shí)間，持續(xù)時(shí)間和程度，結(jié)果顯示對(duì)視覺功能進(jìn)行為期8周的訓(xùn)練可以改善視覺搜索性能[21]。同時(shí)，研究人員采用腦電技術(shù)對(duì)視覺工作記憶以及視覺注意能力進(jìn)行了探究，研究通過腦電檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有氧運(yùn)動(dòng)和直立姿勢(shì)對(duì)并發(fā)視覺工作記憶性能有重要影響，從而加快了后提示任務(wù)的處理速度[22]。以及通過腦電測(cè)量和眼動(dòng)追蹤探索了一種新型的注視訓(xùn)練如何緩解假手控制給使用者帶來的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，結(jié)果顯示注視訓(xùn)練減少T7-Fz連接性，是加速假體學(xué)習(xí)，優(yōu)化視覺注意力和降低意識(shí)控制的更有效方法[23]。腦電技術(shù)在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的運(yùn)用在2019年以來直線上升，視覺與認(rèn)知關(guān)系的研究在未來可能有較好的發(fā)展。

3.4 以兒童為中心的視覺能力訓(xùn)練研究

聚類四中頻次前7位的共現(xiàn)關(guān)鍵詞為“兒童”、“信息”、“專業(yè)知識(shí)”、“任務(wù)”、“行為”、“獲得”、“技能”，這表明以兒童為中心開展的視覺能力訓(xùn)練是視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

以兒童為中心的視覺能力訓(xùn)練可分別兩個(gè)類別，一是積極的訓(xùn)練以提升學(xué)齡前兒童的視覺感知能力，研究顯示基于視覺感知的游戲可以提升視覺形態(tài)感知能力，使嬰兒在發(fā)現(xiàn)異常形狀方面變得更好[24]；基于視覺和言語提示的實(shí)驗(yàn)性視覺空間干預(yù)程序顯著提高了兒童視覺空間處理技能[25]。二是輔助訓(xùn)練以改善兒童的視覺功能障礙，研究顯示短時(shí)的視覺注意力訓(xùn)練可以通過改變其動(dòng)眼特性來改善閱讀障礙兒童的閱讀能力[26]；基于游戲的輔助訓(xùn)練系統(tǒng)(GBATS)可以改善發(fā)育障礙兒童的視覺感知功能障礙[27]；基于計(jì)算機(jī)的視覺搜索培訓(xùn)(VST)可以改善偏盲兒童的視覺搜索策略[28]。關(guān)鍵詞“兒童”共出現(xiàn)49次，以提升和改善兒童視覺能力為目標(biāo)的視覺訓(xùn)練得到了研究人員的持續(xù)關(guān)注，發(fā)展訓(xùn)練可能成為未來研究的一大趨勢(shì)。

3.5 針對(duì)視覺障礙和認(rèn)知障礙患者的視覺康復(fù)訓(xùn)練研究

聚類五中頻次前7位的共現(xiàn)關(guān)鍵詞為“康復(fù)”、“中風(fēng)”、“視覺”、“恢復(fù)”、“損傷”、“偏盲”、“生活質(zhì)量”。其中“康復(fù)”一詞共出現(xiàn)92次，“中風(fēng)”、“恢復(fù)”分別出現(xiàn)63次和41次，這表明針對(duì)視覺障礙和認(rèn)知障礙患者的視覺康復(fù)訓(xùn)練是研究人員最為關(guān)注的問題。

在針對(duì)偏盲患者的視覺能力改善研究中，最為常用的方法為視覺恢復(fù)訓(xùn)練(VRT)。 VRT旨在通過訓(xùn)練神經(jīng)元相關(guān)的殘余視覺區(qū)域來改善視力喪失，研究人員發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)的視覺康復(fù)相比，經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)與視野康復(fù)相結(jié)合可以增強(qiáng)視覺功能訓(xùn)練結(jié)果[29]。還有研究者在VRT之前和之后應(yīng)用了功能磁共振成像(fMRI)，結(jié)果顯示視覺康復(fù)訓(xùn)練可以部分恢復(fù)視野不足的視野，并可以改善偏盲患者的注意力網(wǎng)絡(luò)功能[30]。在針對(duì)認(rèn)知障礙患者的視覺能力改善研究中，研究者比較了基于聽覺或視覺的計(jì)算機(jī)培訓(xùn)對(duì)認(rèn)知障礙患者認(rèn)知、癥狀和生活質(zhì)量的影響，結(jié)果顯示接受視覺訓(xùn)練的參與者在整體認(rèn)知上表現(xiàn)出顯著改善，且注意力和癥狀改善之間存在顯著正相關(guān)[2]。此外，研究還顯示在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上增加視覺訓(xùn)練可以有效提升中風(fēng)患者的注意力，執(zhí)行功能，記憶力，視覺技能等[31]。以上研究結(jié)果顯示了視覺恢復(fù)訓(xùn)練對(duì)改善偏盲患者視覺能力的有效性，視覺訓(xùn)練對(duì)改善認(rèn)知障礙患者整體認(rèn)知水平的有效性。降低患者障礙程度，提升他們的生活質(zhì)量，是視覺訓(xùn)練最重要的目標(biāo)之一。

4 未來趨勢(shì)

以“關(guān)鍵詞”為分析單位，限制關(guān)鍵詞出現(xiàn)的最低數(shù)量為15次，在4646個(gè)關(guān)鍵詞中共有63個(gè)達(dá)到了臨界值。按時(shí)間順序的疊加可視化圖見圖5，顏色表示各關(guān)鍵詞的平均出現(xiàn)年份。視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞內(nèi)容上按照“康復(fù)”、“感知”、“注意”、“中風(fēng)”、“運(yùn)動(dòng)”、“功能缺失”演進(jìn)；方法上按照“訓(xùn)練”、“表現(xiàn)”、“培訓(xùn)”、“腦電”、“虛擬現(xiàn)實(shí)”演進(jìn)。研究內(nèi)容表現(xiàn)出關(guān)注運(yùn)動(dòng)或體育鍛煉與視覺能力的相互影響、關(guān)注腦電技術(shù)及生物反饋技術(shù)在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用、重視虛擬技術(shù)在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用等發(fā)展趨勢(shì)。

圖5 關(guān)鍵詞疊加圖

4.1 關(guān)注運(yùn)動(dòng)或體育鍛煉與視覺能力的相互影響

運(yùn)動(dòng)視覺能力訓(xùn)練在3.2節(jié)中已經(jīng)進(jìn)行了部分闡述，由于運(yùn)動(dòng)的感知要求，視覺和視覺運(yùn)動(dòng)技能經(jīng)常成為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練項(xiàng)目的目標(biāo)，研究者們將視覺能力訓(xùn)練加入到運(yùn)動(dòng)員的專業(yè)訓(xùn)練中加以輔助，結(jié)果展示了視覺能力訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)提升的效果。要求高視覺感知、認(rèn)知或動(dòng)眼神經(jīng)任務(wù)的實(shí)踐可以提高處理和響應(yīng)所見事物的能力，從而提高運(yùn)動(dòng)成績。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)也能誘導(dǎo)神經(jīng)的可塑性，如平衡訓(xùn)練可以增加視覺和前庭皮質(zhì)區(qū)域的皮質(zhì)厚度，有氧運(yùn)動(dòng)可以改善視覺工作記憶性能、增強(qiáng)視覺注意力控制等。不同類別的運(yùn)動(dòng)與體育鍛煉與各類視覺能力訓(xùn)練的動(dòng)態(tài)影響機(jī)制將是未來的一大研究熱點(diǎn)，年齡與視覺水平的調(diào)節(jié)作用同樣至關(guān)重要。

4.2 關(guān)注腦電技術(shù)及生物反饋在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用

腦電圖(EEG)是一種使用附著在頭皮上的小金屬圓盤(電極)檢測(cè)大腦中電活動(dòng)的測(cè)試，腦電技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的運(yùn)用在3.1節(jié)中已經(jīng)進(jìn)行了部分闡述，其主要作用是探究視覺能力提升的內(nèi)在機(jī)制，以更好地通過內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制作用改良相應(yīng)的視覺訓(xùn)練方案[32]。生物反饋訓(xùn)練是一種在世界范圍內(nèi)越來越流行的新療法，研究人員發(fā)現(xiàn)生物反饋訓(xùn)練(BT)是利用顯微視野儀進(jìn)行優(yōu)先視網(wǎng)膜位置(PRL)康復(fù)的一種有效方法[33]，基于聽覺刺激的聲生物反饋訓(xùn)練可改善中心暗點(diǎn)患者的注視行為、視力及視網(wǎng)膜敏感性[34]。對(duì)于這種新療法的最佳方法和適應(yīng)癥尚沒有共識(shí)，因此未來的研究可能會(huì)集中于了解用于視力康復(fù)的生物反饋訓(xùn)練所面臨的復(fù)雜性、問題和可能解決的方案。

4.3 重視虛擬技術(shù)技術(shù)在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)的集合，具有多感知性、存在感、交互性、自主性的特征，已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、娛樂、軍事航天、工業(yè)仿真、應(yīng)急推演等領(lǐng)域。在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域，了解訓(xùn)練仿真的真實(shí)性如何影響訓(xùn)練效果是非常重要的。研究者通過一組對(duì)照試驗(yàn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了具有相似的視覺復(fù)雜性的證據(jù)[35]。還有研究者檢查了在VR超市環(huán)境中的認(rèn)知訓(xùn)練的有效性，結(jié)果顯示VR訓(xùn)練不僅可以改善中風(fēng)患者的視覺空間記憶能力，而且可以改善特定的神經(jīng)心理學(xué)功能[36]。VR技術(shù)在視覺訓(xùn)練領(lǐng)域的運(yùn)用是一種有趣和新穎的治療方法，給視覺訓(xùn)練帶來了更多可能性，VR環(huán)境中的視覺訓(xùn)練很可能將成為新的研究趨勢(shì)。

5 結(jié)論

視覺訓(xùn)練是使受訓(xùn)者增強(qiáng)視覺感知、獲得專項(xiàng)技能的必要條件。本文以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中收錄的2011-2020年視覺訓(xùn)練研究的文獻(xiàn)為研究對(duì)象，采用知識(shí)圖譜分析軟件VOSviewer和內(nèi)容分析法對(duì)視覺訓(xùn)練研究的總體概況、研究熱點(diǎn)進(jìn)行了回顧，對(duì)前沿演進(jìn)、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)，證實(shí)了視覺訓(xùn)練對(duì)改善視功能、促進(jìn)步態(tài)穩(wěn)定、提升運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、提高視覺技能有較顯著的作用。

研究主要得到以下結(jié)論：1)視覺訓(xùn)練研究的總體發(fā)展前景較好。根據(jù)年發(fā)文量和被引頻次的快速增長得出視覺訓(xùn)練研究已從初步期進(jìn)入了成長期；從研究主體連接程度看出組織間合作交流非常密切，且國內(nèi)也已經(jīng)組成了以中國科學(xué)院為首的核心隊(duì)伍；從期刊分布看，共656個(gè)期刊曾刊出視覺訓(xùn)練研究的文獻(xiàn)，且研究領(lǐng)域分布于各個(gè)學(xué)科。2)視覺訓(xùn)練研究在保持研究穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。視覺訓(xùn)練研究的五大研究熱點(diǎn)包括視覺皮層可塑性與視覺訓(xùn)練策略研究、視覺與步態(tài)的相互關(guān)系及運(yùn)動(dòng)視覺訓(xùn)練研究、視覺技能培訓(xùn)及腦電技術(shù)在視覺訓(xùn)練中的運(yùn)用、以兒童為中心的視覺能力訓(xùn)練研究、針對(duì)視覺障礙和認(rèn)知障礙患者的視覺康復(fù)訓(xùn)練研究；從前沿演進(jìn)分析可以看出研究人員對(duì)以上五大研究熱點(diǎn)有持續(xù)的熱情，同時(shí)隨著科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步不斷引入新的研究與訓(xùn)練方法，保證視覺訓(xùn)練研究的現(xiàn)實(shí)性。

研究得到以下啟示：1)根據(jù)社會(huì)發(fā)展、政策與要求的改變確定用戶視覺能力新需求，視覺訓(xùn)練的目的應(yīng)以人為本。2)加強(qiáng)對(duì)視覺皮層可塑性的研究，結(jié)合內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制設(shè)計(jì)補(bǔ)償與恢復(fù)相結(jié)合的訓(xùn)練。3)推進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)在視覺訓(xùn)練研究的運(yùn)用。4)重視對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境與視覺訓(xùn)練交互作用的研究，消除視覺訓(xùn)練的空間限制。