La ambliopía es una condición visual caracterizada por una disminución de agudeza visual, sensibilidad al contraste y estereoagudeza, entre otros déficits como la presencia del fenómeno del amontonamiento (crowding). El tratamiento tradicional de la ambliopía es la corrección óptica del defecto refractivo y la oclusión del ojo director. Sin embargo, la oclusión con parche tiene algunas limitaciones, como son los largos periodos de tratamiento, el mal cumplimiento, las recidivas y los pacientes que no responden adecuadamente, que se denominan resistentes al parche. Por ello, desde las distintas áreas de las ciencias de la visión se busca desarrollar una nueva vía terapéutica basada en la estimulación activa del ojo ambliope. El aprendizaje perceptual y la terapia dicóptica cuentan con numerosos estudios que analizan sus potenciales beneficios para la rehabilitación del a ambliopía. En esta tesis doctoral se presentan cuatro estudios que buscan profundizar desde una perspectiva teórica y experimental la rehabilitación de la ambliopía mediante programas informáticos de aprendizaje perceptual y terapia dicóptica. En el primer estudio se analiza la evidencia científica existente sobre la efectividad de la terapia visual basada en aprendizaje perceptual y terapia dicóptica para la rehabilitación de la ambliopía anisometrópica. Los resultados muestran que existen estudios de intervención y ensayos clínicos que sugieren que la terapia visual mejora la agudeza visual, el coeficiente dosis-respuesta y el cumplimiento del tratamiento. Sin embargo, la evidencia científica presenta limitaciones que deben solventarse en futuros estudios, como son la escasez de ensayos clínicos aleatorizados con seguimiento a largo plazo y doble ciego. En el segundo estudio se realizó una revisión de los aspectos psicofísicos que deben valorarse a la hora de desarrollar software de aprendizaje perceptual y terapia dicóptica. En primer lugar, hay que utilizar estímulos que hayan mostrado ser útiles en el estudio de la ambliopía, como son los parches de Gabor, los optotipos con letras, los estímulos de puntos aleatorios para la percepción estereoscópica y los estímulos de agudeza de Vernier. En segundo lugar, cada estímulo presenta una serie de atributos que pueden modificarse y adaptarse al paciente de forma individualizada para personalizar el tratamiento. Y, en tercer lugar, se recomienda que durante las tareas visuales de rehabilitación de la ambliopía se emplee un método de respuesta adaptativa, como el Best-PEST o el método de escalera. En el tercer estudio se analiza de forma retrospectiva el uso del aprendizaje perceptual monocular en combinación con la oclusión para la rehabilitación de la ambliopía en pacientes resistentes al parche. Los resultados sugieren que el tratamiento combinado puede ayudar a mejorar la agudeza visual y la sensibilidad al contraste de los pacientes que han mostrado no mejorar con el parche. Por último, en el cuarto estudio se evalúa la efectividad del aprendizaje perceptual en entorno dicóptico para mejorar la visión de pacientes resistentes al parche. Los resultados son coherentes con los del tercer estudio, ya que aquellos pacientes que no recuperaron su agudeza visual sólo con el parche consiguieron mejorarla al combinar la terapia visual con la oclusión. Además, el tratamiento tuvo un impacto positivo en la sensibilidad al contraste y la estereopsis. Según los resultados obtenidos durante la tesis doctoral, la terapia visual basada en aprendizaje perceptual y terapia dicóptica es una opción prometedora para la rehabilitación de los pacientes con ambliopía resistentes al parche, que debería seguir investigándose puesto que puede aportar importantes beneficios a los pacientes.