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为探究单眼弱视儿童视觉皮层动态神经活动变化及其与神经递质的关系,研究人员对 61 名单眼弱视儿童和 30 名正常视力者研究。发现多个脑区 dALFF 异常,且与视力相关,还揭示其与神经递质密度的关联,为理解弱视神经机制提供依据。
在儿童的成长过程中,视力健康至关重要,而弱视,尤其是单眼弱视,成为影响儿童视力的一大 “敌人”。尽管大量研究表明视觉皮层功能障碍与弱视的视觉缺陷有关,但背后的神经生物学机制却像一团迷雾,让医生和研究人员难以看清。过去的研究大多关注静态的神经活动,却忽略了大脑活动其实是动态变化的这一关键事实。而且,视觉皮层动态神经活动变化与各种神经递质之间的关系也不清楚。为了拨开这团迷雾,找到治疗单眼弱视的新方向,郑州大学第一附属医院的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Brain Research Bulletin》上,为揭开单眼弱视的神秘面纱带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,招募了 61 名单眼弱视儿童(包括 30 名右眼弱视和 31 名左眼弱视)和 30 名正常视力的儿童作为对照(NC)。通过国际认可的对数视力表评估最佳矫正视力(BCVA),并进行验光测量和眼压(IOP)测量。利用西门子 Prisma 3.0T 超导磁共振成像系统采集磁共振成像(MRI)数据,包括静息态功能磁共振成像(fMRI)和 T1 加权图像。使用 Data Processing Assistant for Resting-State functional magnetic resonance imaging(DPARSF)工具 box 和 DynamicBC 工具 box 分别进行成像预处理和动态神经活动分析。运用多种统计分析方法,如单因素方差分析(ANOVA)、Kruskal-Wallis H 检验、卡方检验、Spearman 相关分析等,来处理和分析数据 。
下面来看看具体的研究结果:
- 临床特征:研究对象被分为右眼弱视组、左眼弱视组和正常对照组。经统计分析发现,三组在性别、年龄和眼压方面没有显著差异,但在视力和最佳矫正视力上,组间存在显著差异。这初步表明,单眼弱视儿童与正常儿童在视力相关指标上有着明显区别。
- 动态神经活动结果:研究人员对比发现,弱视儿童和正常对照组在六个脑区的 dALFF 变异性存在显著差异,这些脑区包括左右舌回、左右枕中回、右侧距状裂及其周围皮层、左侧楔叶。进一步的事后多重比较显示,在不同组别的对比中,这些脑区的 dALFF 存在显著差异。这意味着单眼弱视儿童的这些脑区神经活动的动态变化与正常儿童不同。
- 相关性分析结果:通过 Spearman 相关分析发现,在右眼弱视儿童中,左侧舌回和左侧枕中回的 dALFF 变化与右眼视力和右眼最佳矫正视力呈显著负相关;在左眼弱视儿童中,右侧舌回和右侧枕中回的 dALFF 变化与左眼视力和左眼最佳矫正视力呈显著负相关。这说明相关脑区的神经活动动态变化与视力情况紧密相连。
- 与神经递质相关的分析:经过排列分析和多元线性回归分析,研究人员发现 dALFF 效应图与 5 - HT1a、5 - HT2a、D2、DAT 和 mGluR5 等受体 / 转运体密度存在显著相关性;平均 dALFF 与 5 - HT1a、5 - HT2a、D2 和 NAT 的受体 / 转运体密度也显著相关。这揭示了单眼弱视儿童视觉皮层动态神经活动与神经递质之间存在重要联系。
- 验证结果:为确保研究结果的可靠性,研究人员用 30TR 和 80TR 的滑动窗口长度重新分析主要发现,得到了与 50TR 窗口长度相似的结果。这表明研究结果具有一定的稳定性,不受滑动窗口长度选择的强烈影响。
综合研究结果和讨论部分,这项研究意义非凡。它首次揭示了单眼弱视儿童视觉皮层的动态神经活动存在异常变化,并且这些变化与视力、最佳矫正视力以及神经递质密度密切相关。这不仅为理解单眼弱视的神经机制提供了多模态神经影像学的新视角,还从宏观的视觉脑区层面到微观的神经递质机制层面,搭建了一座探索弱视神经机制的桥梁。然而,研究也存在一些局限性,比如采用的是横断面研究设计,样本量相对较小等。但这并不影响此次研究为后续深入研究单眼弱视指明方向,后续研究可以针对这些局限性进行改进,进一步深入探索单眼弱视的奥秘,为开发更有效的治疗方法提供坚实的理论基础。