指在眼球的某条子午线上有选择地发生弱视，而在其他方向则视力正常。这是由于高度散光未获充分矫正而形成的弱视。可以将动物喂养在仅有1个方向性线条的环境中，或人为造成动物的散光。此种动物模型因制作复杂较少使用。

弱视状态下视觉系统功能和结构的改变具有复杂的病理生理过程。随着弱视猫模型的建立及电生理、组织学技术的发展与应用，发现弱视时神经节细胞、外侧膝状体、视皮质都存在结构和功能上的改变。C-fos基因是重要的即刻早期基因，参与细胞的生长、分化及细胞的可塑性发育过程，初步证明它是视觉发育的中介物质，其正常表达对视觉的正常发育具有重要的作用。动物实验表明，单眼剥夺性弱视猫双侧视皮质c-fos基因表达不平衡。同时单眼剥夺可造成猫剥夺侧视皮质17区剥夺眼相应输入层次的血管活性肠肽和P物质表达下降。敏感期内单眼剥夺大鼠视网膜节细胞层、外侧膝状体A1层和视皮质17区Ⅳ层Bcl-2表达均降低。这些都与弱视的形成机制具有密切关系。

Wiesel认为测定外侧膝状体细胞大小是评价单眼剥夺效果的指标。外侧膝状体作为视觉信息的中继站及初步整合处理中枢，其细胞发育对异常视觉刺激非常敏感，且发育过程与视功能变化相一致，因此外侧膝状体是弱视形态学研究的重点。猫出生后单眼缝合研究发现，受剥夺眼支配的外侧膝状体细胞明显比非剥夺眼所支配的细胞小40％，同时剥夺眼支配的细胞生理学也有改变。LeVay等用Golgi法对弱视猫的外侧膝状体细胞按其胞体及树突的形态特征进行比较，结果发现剥夺层中的X、Y细胞无论树突及胞体都较非剥夺层小。单眼剥夺在猴的实验中有同猫相类似的改变。