近視是我國乃至于全球的重大公共衛生問題,延緩近視進展已成為人們關注的熱點問題。但目前光學鏡片、化學藥物以及激光手術等治療、干預手段的效果不甚令人滿意,且有一定的副作用,提示近視的發病和調控機制尚不明確,近視治療缺乏精準而有效的對因治療靶點。完整的視覺體驗取決于從視網膜到視皮質的整個視覺通路,其中任何一個環節出現結構和功能障礙均可導致視覺異常。近年來,隨著紅外光譜和磁共振技術的進步,越來越多的證據表明近視的發展與視皮質有關,通過改善視皮質不同區域之間的功能連接和血流量可能緩解近視進展。深入認識近視與視皮質之間的相互作用,有助于探尋精準而有效的近視治療靶點以及新型干預策略。
引用本文: 王森楠, 張琰. 近視與視皮質相互作用的研究進展. 中華眼底病雜志, 2022, 38(11): 940-943. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20220321-00158 復制
據最新統計,中國學齡兒童和青少年的近視患病率高達70%~80%[1],近視已成為我國乃至世界的重要公共衛生問題。但是,臨床上現有治療近視的方式,如佩戴框架眼鏡、角膜塑形鏡、低濃度阿托品滴眼液以及激光治療近視眼手術等,主要屬于對癥治療,均有其局限性,或存在一定風險[2-5]。這主要是由于現階段對近視的發病機制尚不清楚,近視治療缺乏明確而精準的靶點。因此,加深對近視發病機制的理解,尋找精準而有效的近視治療方式是目前近視領域亟待解決的問題。在近視過程中,呈現于視網膜上的模糊物像信息會經視神經傳到外側膝狀體,然后再傳播到位于大腦枕葉初級視皮層V1[6],以處理如明暗、線條的排列等簡單視覺信息[7];而復雜視覺信息的處理需要由V1向更高級視皮層投射。長期視覺輸入的異常,會導致視皮質結構異常,并且影響大腦神經元對正常視覺刺激的反應性[8],提示異常視覺輸入對大腦神經活動有顯著影響。譬如,雖然近視能夠得到完全矯正,但近視眼的視功能,如對比敏感度以及視覺感知功能,與正視眼相比均有較大差異[9]。此外,近視的發展甚至會影響人的認知功能[10]。因此,長期近視可能導致大腦的神經活動發生變化。另一方面,由于視皮層具有參與視覺處理的特殊能力,其結構和功能的改變也會影響近視的發展過程。現就近視與視覺皮質相互作用的研究進展作一綜述,以期為研究近視發病和調控機制以及尋找精準治療靶點提供新思路。
1 近視對視覺皮質的影響
1.1 近視對視皮質解剖結構的影響
近視患者可能伴有視皮質解剖結構的異常改變。目前,已有研究發現高度近視的患者視覺皮質厚度比正常人薄,而脆弱的皮質結構又會加重近視的程度[11]。另外,核磁共振成像(MRI)技術所提供的二維圖像中的每個像素點,均與人體組織的一個立方體積單元對應,這個立方體積單元稱為體素。因此,體素是一個三維立體的概念,其改變能夠反映成像組織局部的形態和功能變化。最近,Huang等[12]使用基于體素的形態學方法分析了高度近視患者和健康對照組之間的全腦灰質體積和白質體積的差異,結果顯示,高度近視患者在視覺通路區域和邊緣系統中表現出結構異常,其中與初級視皮層相互作用、參與紋外皮層編碼視覺信息的楔葉,以及位于視皮層V2中執行視覺處理的舌回,其右側部分區域的全腦灰質體積在高度近視患者中顯著降低。
1.2 近視對視皮質功能的影響
近視也影響視皮質的功能。視網膜將接收的外部視覺刺激信息,沿著視神經傳遞到視皮層并且引起相應的神經沖動,神經元激活后,腦組織中含氧和脫氧血紅蛋白的濃度會發生改變,因此視皮層中的血紅蛋白氧合水平能夠反映皮質的功能。功能性近紅外光譜成像是一種非侵入性的光學神經成像技術,可檢測腦組織中氧含量和脫氧血紅蛋白的濃度[9]。最近,Zhang等[13]在研究中指定受試者執行棋盤翻轉視覺任務,通過功能性近紅外光譜成像分析了近視患者視皮層中的血紅蛋白氧合水平,結果顯示,正鏡片誘導的近視降低了視皮層的血紅蛋白氧合水平;而隨后通過光學手段矯正近視,能夠逆轉降低的血紅蛋白氧合水平,提示視皮層的功能可以受到屈光狀態的影響,并且光學矯正能改善其功能。
另一方面,血氧水平依賴(BOLD)的功能性MRI(fMRI)能夠收集血管中由于脫氧血紅蛋白濃度改變而導致的磁場信號差異[14]。在BOLD-fMRI成像序列的每個體素中都含有一串時間序列,記錄了該區域BOLD信號隨時間的變化關系。繼而,采用Pearson相關分析,計算得出腦區之間的相互作用關系:當兩段不同腦區之間時間序列的相關系數均為0<R≤1時,提示這兩段時間序列呈正相關,而這兩段腦區之間在功能上則表現為協同關系;當相關系數為-1≤R<0時,提示這兩段時間序列呈負相關,這兩段腦區之間在功能上則表現為拮抗關系;當R=0時,提示這兩段時間序列相互獨立,相應的兩段腦區之間在功能上則不存在相互作用。因此,BOLD-fMRI信號的強弱,能夠反映大腦活動強度的高低,并對大腦活動進行定性和定量評估。Suo等[14]發現,與正常狀態相比,近視患者視網膜向視皮層傳遞的信息減少,BOLD-fMRI信號在枕部視皮層中減弱,提示近視患者的視皮層反應性可能有所減弱。模糊的成像也可以誘發視皮層中神經元的代償反應,主要表現為視覺皮質部分區域的反應性增強,這是視覺系統對模糊成像產生的適應過程。研究表明,與對照組相比,高度近視患者枕葉內側面水平的弓形深溝(距狀區域)的白質濃度增加,使得視皮層與視覺相關區域之間的聯系加強,從而增強視覺感知能力[15]。
功能連接密度(FCD)是功能連接的基本度量,通過計算并分析大腦中每個體素之間的BOLD時間序列的相關性,可以得出短程和遠程FCD映射,這一指標可以反映不同腦區之間功能連接的可塑性。Zhai等[16]研究發現,與正常組相比,高度近視組的短程和遠程FCD均顯著降低,并且伴有右側前額葉外側皮質的灰質體積顯著減少。隨后,研究人員選定在遠程FCD方面具有顯著差異的四個腦區,并在此基礎上進行靜態功能連接分析,結果表明,高度近視患者的邊緣上回和前額外側皮質之間的正向靜態連接功能明顯降低[16]。
低頻波動幅度(ALFF)是將經過預處理的fMRI數據經傅里葉變換,得到在0.01~0.10 Hz頻段范圍內的功率譜的均方根,其直接反映了BOLD強度,并且從能量角度反映了每個腦區在靜息狀態下的自發活動水平:ALFF數值減少,提示該腦區中BOLD信號減少[17]。最近研究表明,近視患者伴有異常的大腦活動,如邊緣系統、丘腦枕通路相關的各個腦區具有異常的ALFF[18]。再有,利用ALFF還可檢測近視、屈光手術后大腦皮質的活動狀態。Yu等[19]采用ALFF技術,記錄了15例近視患者在激光輔助角膜原位磨鑲手術(LASIK)前和手術后的大腦活動變化,結果表明,在LASIK手術后,患者左側海馬旁回、小腦蚓部和左側后扣帶回的ALFF值較手術前升高;而左側緣上回和右側額下三角回的ALFF值較手術前降低。這一結果提示,患者大腦皮質區域自發活動水平的變化,可以為LASIK手術后患者視功能的評價提供可參考的指標。
2 視覺皮質對近視的影響
視皮質對近視的影響主要是通過視覺信號刺激和電針灸刺激而引起視皮質的功能改變,進而影響近視發展和視覺質量;而視覺信號刺激又分為視覺訓練與近視離焦刺激。
2.1 視覺訓練與近視
視皮層訓練是改善低度近視的有效策略。這是一種基于計算機設計的初級視皮層訓練技術,并且可根據患者的具體情況制定個性化的訓練方案:即通過設定不同參數,包括空間頻率、對比度、方向、空間位置和距離等,給予患者適當的視覺刺激(如帶有相似條紋圖案的Gabor貼片,訓練者需從相似的圖片中選擇出相同的條紋),以達到促進視皮層神經連接的目的[20]。一項前瞻性研究表明,與僅接受視覺檢查的對照組相比,在接受2~3個月的視皮層訓練之后,低度近視患者的裸眼視力、對比敏感度均顯著提高,這可能是由于視覺的感知能力取決于從眼睛接收到的光學輸入以及視皮層對該輸入的神經處理。視皮層訓練技術不僅能夠增強初級視皮層中神經元之間的連接,而且還降低了此皮層中神經活動的信噪比,使大腦對圖像的處理更加高效,提高了低度近視條件下的圖像質量[20]。
2.2 近視離焦與近視
Nickla等[21]采用小雞近視離焦模型,發現短暫的近視離焦狀態有助于抑制近視的發展,并且這種抑制作用與晝夜節律有關,夜間的抑制作用更加明顯。為了研究近視離焦狀態是否對人大腦皮質功能產生影響,Kang等[22]使用fMRI技術在近視離焦與完全屈光矯正狀態下,檢測了受試者的腦皮質血流量;結果表明,與完全屈光矯正狀態相比,近視離焦狀態可誘導右中央前回、右顳上回、左下頂葉和左中顳回4個腦區的血流量明顯增加,而這些腦區與動眼反應、注意力、意識、思考距離和圖像識別有關。以上研究結果提示,近視離焦狀態可能刺激大腦皮質中與視覺相關腦區的血流量增加,但這些腦區的血流量變化與抑制近視發展是否相關,仍有待進一步研究。
2.3 電針灸刺激與近視
糖皮質激素(GC)是下丘腦-垂體-腎上腺軸作用于腎上腺皮質而產生的類固醇,其與組織修復,免疫穩態和代謝調節有關[23]。最近的研究表明,GC對正常眼球的生長具有抑制作用;但GC能夠促進近視的發展,包括眼軸軸向延長、近視移位和鞏膜變薄等[24]。在豚鼠的光學離焦近視模型中,GC處理后,近視程度加重,經過電針灸刺激腎俞穴位后,fMRI檢測到豚鼠左、右兩側視皮層之間的靜息狀態功能連接加強,從而可以有效拮抗GC對近視的促進作用[25]。高度近視患者對帶有空間頻率的刺激反應減弱,并且其邊緣上回與前額外側皮質之間的靜息狀態功能連接顯著減弱,而電針灸的穴位刺激可能通過抑制γ-氨基丁酸及其受體的表達而減慢高度近視患者近視的發展[26]。
3 神經遞質對近視的影響
在近視的形成過程中,除了大腦皮質的結構和功能發生改變外,其神經遞質的水平也會發生改變。γ-氨基丁酸是中樞神經系統中發揮抑制作用的主要神經遞質,不同的輸入信息可誘導其濃度發生變化,進而參與視知覺和認知信號的加工處理[27-28]。Zhao等[29]研究報道,在負鏡片誘導的豚鼠近視模型中,其視皮層中γ-氨基丁酸及其受體表達上調,提示近視產生的異常視覺輸入信號能夠影響γ-氨基丁酸在視皮層中的濃度和作用通路。
視網膜作為大腦的延伸部分,其神經遞質的變化也與近視的發生、發展密切相關。多巴胺(DA)是視網膜中重要的神經遞質,介導多種功能,包括視覺信號傳導和屈光發育等。研究表明,多巴胺在近視眼球中的含量下降,將DA直接注入眼內,或使用左旋多巴以增加DA的合成,能夠有效防止形覺剝奪性近視(FDM);正常眼睛中DA水平的降低雖然可能不會導致近視的發生[30],但會增加近視易感性,而且這種近視易感性會受到環境光強度的調節[31]。
多巴胺受體分為2類,一類為Ⅰ型多巴胺受體(D1R),另一類為Ⅱ型多巴胺受體(D2R)。D1R和D2R均是G蛋白耦聯受體,D1R與Gs蛋白結合,激活腺苷酸環化酶,增加環一磷酸腺苷(cAMP)的合成,并激活下游靶基因的轉錄;D2R則與Gi蛋白偶聯,抑制腺苷酸環化酶活性,導致cAMP的合成減少和下游靶基因的轉錄抑制。D1R和D2R之間的平衡與屈光發展有關,過度活躍的D1R通常與遠視有關;而過度活躍的D2R與近視有關[32]。在FDM的發展過程中,DA信號減弱,使用選擇性D2R激動劑有可能延緩近視的發展。研究表明,選擇性D2R激動劑昆匹羅和阿立哌唑對FDM均具有拮抗作用,但其作用方式不同,低劑量的昆匹羅可以激活D2R,減弱FDM,而高劑量昆匹羅則加重FDM;阿立哌唑不論劑量高低,均能減緩FDM的發展。這兩種選擇性D2R激動劑對正常眼均無影響[33]。
此外,視網膜中的興奮性和抑制性神經遞質的濃度之間可達到平衡狀態,以動態調節眼球發育。谷氨酸和γ-氨基丁酸的濃度比值與眼的屈光度和軸向長度之間存在顯著相關性。在正常情況下,兩種神經遞質之間保持著動態平衡;而谷氨酸和γ-氨基丁酸的比值失衡可能導致近視的發生[34]。
4 小結
近視作為一種異常的視覺信號,對視皮質的結構和功能產生一定影響;而視皮質不同區域之間的功能連接和血流量的改善可以緩解近視的發展,雖然這些現象具體的神經生物學機制還不甚明確,但這方面的研究為探尋精準而有效的近視治療靶點以及新型干預策略提供了新思路。
據最新統計,中國學齡兒童和青少年的近視患病率高達70%~80%[1],近視已成為我國乃至世界的重要公共衛生問題。但是,臨床上現有治療近視的方式,如佩戴框架眼鏡、角膜塑形鏡、低濃度阿托品滴眼液以及激光治療近視眼手術等,主要屬于對癥治療,均有其局限性,或存在一定風險[2-5]。這主要是由于現階段對近視的發病機制尚不清楚,近視治療缺乏明確而精準的靶點。因此,加深對近視發病機制的理解,尋找精準而有效的近視治療方式是目前近視領域亟待解決的問題。在近視過程中,呈現于視網膜上的模糊物像信息會經視神經傳到外側膝狀體,然后再傳播到位于大腦枕葉初級視皮層V1[6],以處理如明暗、線條的排列等簡單視覺信息[7];而復雜視覺信息的處理需要由V1向更高級視皮層投射。長期視覺輸入的異常,會導致視皮質結構異常,并且影響大腦神經元對正常視覺刺激的反應性[8],提示異常視覺輸入對大腦神經活動有顯著影響。譬如,雖然近視能夠得到完全矯正,但近視眼的視功能,如對比敏感度以及視覺感知功能,與正視眼相比均有較大差異[9]。此外,近視的發展甚至會影響人的認知功能[10]。因此,長期近視可能導致大腦的神經活動發生變化。另一方面,由于視皮層具有參與視覺處理的特殊能力,其結構和功能的改變也會影響近視的發展過程。現就近視與視覺皮質相互作用的研究進展作一綜述,以期為研究近視發病和調控機制以及尋找精準治療靶點提供新思路。
1 近視對視覺皮質的影響
1.1 近視對視皮質解剖結構的影響
近視患者可能伴有視皮質解剖結構的異常改變。目前,已有研究發現高度近視的患者視覺皮質厚度比正常人薄,而脆弱的皮質結構又會加重近視的程度[11]。另外,核磁共振成像(MRI)技術所提供的二維圖像中的每個像素點,均與人體組織的一個立方體積單元對應,這個立方體積單元稱為體素。因此,體素是一個三維立體的概念,其改變能夠反映成像組織局部的形態和功能變化。最近,Huang等[12]使用基于體素的形態學方法分析了高度近視患者和健康對照組之間的全腦灰質體積和白質體積的差異,結果顯示,高度近視患者在視覺通路區域和邊緣系統中表現出結構異常,其中與初級視皮層相互作用、參與紋外皮層編碼視覺信息的楔葉,以及位于視皮層V2中執行視覺處理的舌回,其右側部分區域的全腦灰質體積在高度近視患者中顯著降低。
1.2 近視對視皮質功能的影響
近視也影響視皮質的功能。視網膜將接收的外部視覺刺激信息,沿著視神經傳遞到視皮層并且引起相應的神經沖動,神經元激活后,腦組織中含氧和脫氧血紅蛋白的濃度會發生改變,因此視皮層中的血紅蛋白氧合水平能夠反映皮質的功能。功能性近紅外光譜成像是一種非侵入性的光學神經成像技術,可檢測腦組織中氧含量和脫氧血紅蛋白的濃度[9]。最近,Zhang等[13]在研究中指定受試者執行棋盤翻轉視覺任務,通過功能性近紅外光譜成像分析了近視患者視皮層中的血紅蛋白氧合水平,結果顯示,正鏡片誘導的近視降低了視皮層的血紅蛋白氧合水平;而隨后通過光學手段矯正近視,能夠逆轉降低的血紅蛋白氧合水平,提示視皮層的功能可以受到屈光狀態的影響,并且光學矯正能改善其功能。
另一方面,血氧水平依賴(BOLD)的功能性MRI(fMRI)能夠收集血管中由于脫氧血紅蛋白濃度改變而導致的磁場信號差異[14]。在BOLD-fMRI成像序列的每個體素中都含有一串時間序列,記錄了該區域BOLD信號隨時間的變化關系。繼而,采用Pearson相關分析,計算得出腦區之間的相互作用關系:當兩段不同腦區之間時間序列的相關系數均為0<R≤1時,提示這兩段時間序列呈正相關,而這兩段腦區之間在功能上則表現為協同關系;當相關系數為-1≤R<0時,提示這兩段時間序列呈負相關,這兩段腦區之間在功能上則表現為拮抗關系;當R=0時,提示這兩段時間序列相互獨立,相應的兩段腦區之間在功能上則不存在相互作用。因此,BOLD-fMRI信號的強弱,能夠反映大腦活動強度的高低,并對大腦活動進行定性和定量評估。Suo等[14]發現,與正常狀態相比,近視患者視網膜向視皮層傳遞的信息減少,BOLD-fMRI信號在枕部視皮層中減弱,提示近視患者的視皮層反應性可能有所減弱。模糊的成像也可以誘發視皮層中神經元的代償反應,主要表現為視覺皮質部分區域的反應性增強,這是視覺系統對模糊成像產生的適應過程。研究表明,與對照組相比,高度近視患者枕葉內側面水平的弓形深溝(距狀區域)的白質濃度增加,使得視皮層與視覺相關區域之間的聯系加強,從而增強視覺感知能力[15]。
功能連接密度(FCD)是功能連接的基本度量,通過計算并分析大腦中每個體素之間的BOLD時間序列的相關性,可以得出短程和遠程FCD映射,這一指標可以反映不同腦區之間功能連接的可塑性。Zhai等[16]研究發現,與正常組相比,高度近視組的短程和遠程FCD均顯著降低,并且伴有右側前額葉外側皮質的灰質體積顯著減少。隨后,研究人員選定在遠程FCD方面具有顯著差異的四個腦區,并在此基礎上進行靜態功能連接分析,結果表明,高度近視患者的邊緣上回和前額外側皮質之間的正向靜態連接功能明顯降低[16]。
低頻波動幅度(ALFF)是將經過預處理的fMRI數據經傅里葉變換,得到在0.01~0.10 Hz頻段范圍內的功率譜的均方根,其直接反映了BOLD強度,并且從能量角度反映了每個腦區在靜息狀態下的自發活動水平:ALFF數值減少,提示該腦區中BOLD信號減少[17]。最近研究表明,近視患者伴有異常的大腦活動,如邊緣系統、丘腦枕通路相關的各個腦區具有異常的ALFF[18]。再有,利用ALFF還可檢測近視、屈光手術后大腦皮質的活動狀態。Yu等[19]采用ALFF技術,記錄了15例近視患者在激光輔助角膜原位磨鑲手術(LASIK)前和手術后的大腦活動變化,結果表明,在LASIK手術后,患者左側海馬旁回、小腦蚓部和左側后扣帶回的ALFF值較手術前升高;而左側緣上回和右側額下三角回的ALFF值較手術前降低。這一結果提示,患者大腦皮質區域自發活動水平的變化,可以為LASIK手術后患者視功能的評價提供可參考的指標。
2 視覺皮質對近視的影響
視皮質對近視的影響主要是通過視覺信號刺激和電針灸刺激而引起視皮質的功能改變,進而影響近視發展和視覺質量;而視覺信號刺激又分為視覺訓練與近視離焦刺激。
2.1 視覺訓練與近視
視皮層訓練是改善低度近視的有效策略。這是一種基于計算機設計的初級視皮層訓練技術,并且可根據患者的具體情況制定個性化的訓練方案:即通過設定不同參數,包括空間頻率、對比度、方向、空間位置和距離等,給予患者適當的視覺刺激(如帶有相似條紋圖案的Gabor貼片,訓練者需從相似的圖片中選擇出相同的條紋),以達到促進視皮層神經連接的目的[20]。一項前瞻性研究表明,與僅接受視覺檢查的對照組相比,在接受2~3個月的視皮層訓練之后,低度近視患者的裸眼視力、對比敏感度均顯著提高,這可能是由于視覺的感知能力取決于從眼睛接收到的光學輸入以及視皮層對該輸入的神經處理。視皮層訓練技術不僅能夠增強初級視皮層中神經元之間的連接,而且還降低了此皮層中神經活動的信噪比,使大腦對圖像的處理更加高效,提高了低度近視條件下的圖像質量[20]。
2.2 近視離焦與近視
Nickla等[21]采用小雞近視離焦模型,發現短暫的近視離焦狀態有助于抑制近視的發展,并且這種抑制作用與晝夜節律有關,夜間的抑制作用更加明顯。為了研究近視離焦狀態是否對人大腦皮質功能產生影響,Kang等[22]使用fMRI技術在近視離焦與完全屈光矯正狀態下,檢測了受試者的腦皮質血流量;結果表明,與完全屈光矯正狀態相比,近視離焦狀態可誘導右中央前回、右顳上回、左下頂葉和左中顳回4個腦區的血流量明顯增加,而這些腦區與動眼反應、注意力、意識、思考距離和圖像識別有關。以上研究結果提示,近視離焦狀態可能刺激大腦皮質中與視覺相關腦區的血流量增加,但這些腦區的血流量變化與抑制近視發展是否相關,仍有待進一步研究。
2.3 電針灸刺激與近視
糖皮質激素(GC)是下丘腦-垂體-腎上腺軸作用于腎上腺皮質而產生的類固醇,其與組織修復,免疫穩態和代謝調節有關[23]。最近的研究表明,GC對正常眼球的生長具有抑制作用;但GC能夠促進近視的發展,包括眼軸軸向延長、近視移位和鞏膜變薄等[24]。在豚鼠的光學離焦近視模型中,GC處理后,近視程度加重,經過電針灸刺激腎俞穴位后,fMRI檢測到豚鼠左、右兩側視皮層之間的靜息狀態功能連接加強,從而可以有效拮抗GC對近視的促進作用[25]。高度近視患者對帶有空間頻率的刺激反應減弱,并且其邊緣上回與前額外側皮質之間的靜息狀態功能連接顯著減弱,而電針灸的穴位刺激可能通過抑制γ-氨基丁酸及其受體的表達而減慢高度近視患者近視的發展[26]。
3 神經遞質對近視的影響
在近視的形成過程中,除了大腦皮質的結構和功能發生改變外,其神經遞質的水平也會發生改變。γ-氨基丁酸是中樞神經系統中發揮抑制作用的主要神經遞質,不同的輸入信息可誘導其濃度發生變化,進而參與視知覺和認知信號的加工處理[27-28]。Zhao等[29]研究報道,在負鏡片誘導的豚鼠近視模型中,其視皮層中γ-氨基丁酸及其受體表達上調,提示近視產生的異常視覺輸入信號能夠影響γ-氨基丁酸在視皮層中的濃度和作用通路。
視網膜作為大腦的延伸部分,其神經遞質的變化也與近視的發生、發展密切相關。多巴胺(DA)是視網膜中重要的神經遞質,介導多種功能,包括視覺信號傳導和屈光發育等。研究表明,多巴胺在近視眼球中的含量下降,將DA直接注入眼內,或使用左旋多巴以增加DA的合成,能夠有效防止形覺剝奪性近視(FDM);正常眼睛中DA水平的降低雖然可能不會導致近視的發生[30],但會增加近視易感性,而且這種近視易感性會受到環境光強度的調節[31]。
多巴胺受體分為2類,一類為Ⅰ型多巴胺受體(D1R),另一類為Ⅱ型多巴胺受體(D2R)。D1R和D2R均是G蛋白耦聯受體,D1R與Gs蛋白結合,激活腺苷酸環化酶,增加環一磷酸腺苷(cAMP)的合成,并激活下游靶基因的轉錄;D2R則與Gi蛋白偶聯,抑制腺苷酸環化酶活性,導致cAMP的合成減少和下游靶基因的轉錄抑制。D1R和D2R之間的平衡與屈光發展有關,過度活躍的D1R通常與遠視有關;而過度活躍的D2R與近視有關[32]。在FDM的發展過程中,DA信號減弱,使用選擇性D2R激動劑有可能延緩近視的發展。研究表明,選擇性D2R激動劑昆匹羅和阿立哌唑對FDM均具有拮抗作用,但其作用方式不同,低劑量的昆匹羅可以激活D2R,減弱FDM,而高劑量昆匹羅則加重FDM;阿立哌唑不論劑量高低,均能減緩FDM的發展。這兩種選擇性D2R激動劑對正常眼均無影響[33]。
此外,視網膜中的興奮性和抑制性神經遞質的濃度之間可達到平衡狀態,以動態調節眼球發育。谷氨酸和γ-氨基丁酸的濃度比值與眼的屈光度和軸向長度之間存在顯著相關性。在正常情況下,兩種神經遞質之間保持著動態平衡;而谷氨酸和γ-氨基丁酸的比值失衡可能導致近視的發生[34]。
4 小結
近視作為一種異常的視覺信號,對視皮質的結構和功能產生一定影響;而視皮質不同區域之間的功能連接和血流量的改善可以緩解近視的發展,雖然這些現象具體的神經生物學機制還不甚明確,但這方面的研究為探尋精準而有效的近視治療靶點以及新型干預策略提供了新思路。