重塑光适应视网膜电图:基于贝叶斯统计方法揭示 ADHD 与正常对照组差异

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Research Notes 2.8

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  为探究视网膜电图(ERG)能否作为注意缺陷多动障碍(ADHD)的生物标志物,研究人员对 25 名 ADHD 患者和 38 名正常对照者的 ERG 进行研究。结果发现 ADHD 组波形相关性更低、更复杂。该研究为分析 ERG 波形提供新视角,有助于疾病研究。

  在神经发育领域,注意缺陷多动障碍(Attention Deficit Hyperactivity Disorder,ADHD)一直是研究热点。传统的视网膜电图(Electroretinogram,ERG)分析方法,主要通过测量 a 波、b 波的振幅和峰值时间等指标来评估视网膜功能,但这种点式比较方式忽略了波形轨迹的功能性非平稳特性,难以发现临床群体间更细微的差异。为了更深入地了解 ADHD 患者视网膜功能的特征,挖掘 ERG 波形中潜在的生物标志物信息,来自多个研究机构的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《BMC Research Notes》上。
研究人员用到的主要关键技术方法包括:一是招募参与者,通过社交媒体和当地社区精神科服务招募了 25 名 ADHD 患者(16 名男性)和 38 名正常发育的对照者(8 名男性),并严格设定了纳入和排除标准;二是进行 ERG 记录,对参与者双眼以 0.6 和 1.2 log phot cd?s?m-2的闪光强度进行记录;三是统计分析,采用贝叶斯方法对预处理后的功能数据进行建模,使用多元 t 分布作为观察模型,通过正则化协方差矩阵等操作进行分析。

研究结果


  1. 后验均值和可信区间分析:通过贝叶斯模型得到 ADHD 组和对照组 ERG 的后验均值和 95% 可信区间。结果显示,70 毫秒后的时间点是两组差异的主要区域,对照组波形更负,该差异在 1.2 log cd?s?m-2强度下更为明显,此时两组 95% 可信区间不重叠。
  2. 相关矩阵分析:对 100 个等时间间隔的相关矩阵绘图分析,发现 ADHD 组在远离 b 波的时间点(如第 51 行和第 80 行),数据点之间的相关性普遍低于对照组。在 72 毫秒左右以及 124.98 毫秒时,ADHD 组波形数据的相关性均弱于对照组。
  3. 特征值分析:对比两组 ERG 波形数据的平均后验相关矩阵的特征值,发现特征值下降很快,表明相关结构相对简单。总体上,对照组在较大特征值(对应更简单、规则的行为)上更大;而 ADHD 组在较小特征值(对应更复杂、不规则的行为)上更突出,显示其 ERG 行为更复杂、不规则 。

研究结论和讨论部分指出,该研究的时域分析方法为 ERG 信号分析提供了新视角,能够从均值轨迹相关性、轨迹平滑度以及信号相关属性等方面揭示两组差异,有助于后续构建分类模型。研究还发现 70 毫秒后的时间点是两组差异的关键区域,这可能与视网膜神经节细胞对 ERG 波形的影响有关,也支持了先前关于 ADHD 患者视网膜背景噪声更大的研究。不过,该研究存在一定局限性,样本量较小且仅涉及两种闪光强度和两组人群,未来还需要更多研究来验证该方法的敏感性和特异性。但总体而言,该研究为理解 ADHD 患者视网膜功能差异提供了重要依据,对相关疾病的诊断和研究具有重要意义。
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