综述:跨精神障碍的注意力不足眼动追踪生物标志物的系统评价
《BMC Psychiatry》:Transdiagnostic eye-tracking biomarkers of inattention across psychiatric disorders: a systematic review
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时间:2025年10月22日
来源:BMC Psychiatry 3.6
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本综述系统梳理了眼动追踪技术在精神障碍注意力研究中的应用价值。文章创新性地将不同眼动范式(反扫视、视觉搜索等)与三大注意系统(选择性注意、持续性注意、执行控制)精准映射,揭示了反扫视方向错误、注视时长等眼动指标与ADHD、ASD、SSD等多种疾病注意力症状的跨诊断关联。这些客观生理指标为突破传统量表局限、构建基于RDoC框架的注意力生物标志物体系提供了重要证据,有望推动眼动技术从研究工具向临床评估转化。
注意力损害是精神病理学中一个普遍存在的维度性特质,不仅见于注意缺陷多动障碍(ADHD)的临床定义,也不同程度地存在于正常人群和多种精神障碍中,包括自闭症谱系障碍(ASD)、抽动秽语综合征(TS)、精神分裂症谱系障碍(SSD)等。眼球运动与注意力控制共享着高度重叠的神经环路,使得眼动追踪技术成为研究注意力功能障碍及其背后神经机制的强大工具。
选择性注意涉及通过外源性(刺激驱动)或内源性(目标导向)过程将注意力引导到视觉场中的特定位置。朝向扫视任务是评估外源性空间注意的经典范式。
在儿童和青少年中,ADHD患者的朝向扫视潜伏期研究结果不一,但方向错误率在大多数研究中与健康对照组无显著差异。然而,在需要内源性注意转移的任务中,如空间线索化任务,ADHD儿童表现出更高的方向错误。对于ASD儿童,朝向扫视的潜伏期和准确率通常保持完整,但他们表现出更多的预期性扫视。在成人中,各类精神障碍(如SCZ、ADHD、ASD)的朝向扫视潜伏期通常与健康对照组相当,但SCZ患者在潜伏期的试次间变异性(ISV)上显著更高。预期性扫视在SCZ和ADHD成人中增多,而在ASD成人中则无差异。这些发现表明,基本的、反射性的眼动控制相对保留,而更高级的、需要认知努力的眼动控制则在多种精神障碍中受损,尤其以SCZ最为显著。
特征领域的注意涉及将注意力分配到特定特征(如颜色、形状)以在干扰项中识别目标,常通过视觉搜索和变化检测等任务来评估。
在儿童和青少年中,ADHD患者在变化检测任务中的注视指标(如注视时长、注视次数)结果存在冲突,但都一致地显示出低效的搜索模式,例如注视点更分散或搜索速度更快但检测准确性降低。ASD儿童在视觉搜索中则表现出更快、更高效的搜索性能。在成人中,SCZ患者在视觉搜索任务中表现出最广泛的损伤,包括更长、更易变的注视时长,以及根据任务难度调整视觉搜索范围的能力减弱。ADHD成人主要在搜索启动(如首次注视潜伏期变长或变异性更高)和注视时长方面存在损伤。而ASD成人定位目标最快,但在搜索启动和后搜索阶段存在困难。这些发现提示,搜索阶段的指标,特别是注视时长和首次注视潜伏期,是跨诊断受损的敏感指标。
持续性注意指的是在较长时间内维持任务专注的能力,不受性能显著下降的影响。
在儿童和青少年中,与年龄匹配的对照组相比,ADHD儿童在简单注视任务中 intrusive saccades(侵入性扫视)增多,并且在课堂视频等生态效度更高的任务中,对任务相关区域的注视时长更短,注视变异性更大。将眼动指标与行为参数结合,能提高识别ADHD儿童的敏感性和特异性。研究发现,ADHD儿童对虚拟现实教室中的无关声音有更强的神经反应。在瞳孔测量方面,ASD儿童的静息瞳孔直径更大,而ADHD儿童的瞳孔扩张反应与行为注意力指标相关。在成人中,SCZ和ASD患者在存在分心物时的注视任务中表现出更多的侵入性扫视。在持续性操作测试(CPT)中,ADHD成人对分心物的注视时间更长,这与CPT行为指标相关。此外,平滑追踪眼动(SPEM)的速度增益等指标在SCZ患者中受损,但在ADHD和强迫症(OCD)患者中相对保留。
执行控制(反应抑制)涉及抑制反射性或优势反应的能力,反扫视任务是评估该功能的金标准范式。
在儿童和青少年中,ADHD患者在反扫视间隙任务(Gap task)中的方向错误(DE)显著高于对照组,但在重叠(Overlap)或步进(Step)任务中结果不一。ASD儿童的反扫视错误率研究结果也不一致。抽动障碍(TS)患者则表现出更少的反扫视错误。在成人中,SCZ和ADHD患者的反扫视方向错误一致性地高于对照组,且SCZ患者的损伤程度最为严重。方向错误与自我报告或行为测量的冲动性、注意力不集中等症状存在相关性,但结果并不完全一致。除了反扫视,Go/No-Go和Countermanding(取消)任务也显示,SCZ和ADHD成人有更多的commission errors(执行错误),而ASD患者的抑制功能缺损相对较轻。这些发现强调了反扫视错误作为跨诊断内表型的潜力,但其与特定临床症状的关联强度因疾病而异。
多项荟萃分析一致表明,反扫视方向错误是跨精神障碍(如ADHD、OCD、精神病高危群体)的稳定损伤指标,具有中等效应大小。其他眼动指标,如注视时长、首次注视潜伏期、预期性扫视和侵入性扫视,也在多种疾病中共享,并与注意力症状存在中等程度的相关(r ≈ 0.3–0.5)。这些眼动指标为在研究领域标准(RDoC)框架下理解注意力的神经生理基础提供了客观的、基于环路的测量方法。将眼动追踪与虚拟现实等技术结合,并整合多模态数据(如行为学、脑电图),有望提高对精神病理症状的预测和分型精度。然而,当前证据尚不足以支持这些指标作为成熟的临床诊断生物标志物。未来需要更多纵向研究,特别是在健康人群中,阐明这些眼动指标与注意力网络发展及自我报告症状的关系,并深入探索其背后的认知神经机制,以推动眼动追踪从研究工具向临床个性化评估和干预的转化。
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