《Experimental Brain Research》：Retinal vessel density and cognitive function in healthy older adults
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为探究视网膜血流变化能否作为认知能力下降的潜在生物标志物，研究人员以健康老年人为对象，开展视网膜血管密度（VD）与执行功能（EF）相关性研究。结果发现 VD 与 EF 无显著关联，而血细胞比容对 EF 有积极影响，这有助于理解认知功能相关机制。
在探索大脑奥秘的征程中，眼睛这个独特的 “窗口” 逐渐受到科研人员的关注。视网膜作为中枢神经系统中唯一没有骨骼保护的组织，借助非侵入性成像技术，能为我们洞察大脑提供关键信息。一直以来，研究人员都在思索，视网膜的结构或血流变化是否能成为整体颅内血流变化，尤其是认知能力下降的潜在生物标志物，这在阿尔茨海默病（AD）的研究中备受关注。然而，目前关于健康老年人认知功能与视网膜相关指标的研究结果却相互矛盾。一方面，部分研究表明视网膜血管密度（VD）等指标与认知表现存在关联；但另一方面，也有研究指出两者并无明显联系。这种不确定性使得该领域的研究陷入困境，也促使科研人员进一步深入探索，以解开其中的谜团。
为了突破这一研究困境，德国明斯特大学（University of Münster）的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于健康老年人（年龄范围在 65 - 79 岁），旨在探究视网膜血管密度（VD）与执行功能（EF，包括抑制、更新和转换能力）之间的关系，并以血细胞比容作为中介变量进行深入分析。研究成果发表在《Experimental Brain Research》杂志上，为该领域的研究带来了新的曙光。
研究人员采用了多种先进的技术方法。在样本选取方面，从 2022 年 1 月至 2022 年 11 月，通过严格的筛选标准，选取了符合条件的老年人参与研究。在认知功能评估上，运用了简易精神状态检查表（Mini-mental state examination，MMSE）评估整体认知，同时通过计算机化的任务测试执行功能，如改良西蒙测试评估抑制能力、2-back 任务评估更新能力、改良视觉转换测试评估转换能力。在视网膜检测上，利用光学相干断层扫描血管造影（Optical coherence tomography angiography，OCTA）技术，获取视网膜血管的相关参数，并对血细胞比容进行检测。最后，运用结构方程模型（Structural equation modeling，SEM）对数据进行深入分析。
研究结果
- 样本及数据处理：41 名参与者中，因缺失数据或异常值排除部分个体后，最终 34 名参与者的数据纳入分析。这些参与者的年龄、教育程度、MMSE 评分和血细胞比容等数据具有一定的分布特征。
- 结构方程模型分析：构建了三个模型进行对比分析。在模型 1 中，发现部分变量如黄斑旁深层血管复合体（DVC）和视盘周围毛细血管的 VD 未加载到潜在变量 VD 上，“转换” 功能也未加载到潜在变量 EF 上，且抑制变量因产生负方差被排除。该模型显示 VD 与 EF 既无直接回归关系，也无间接回归关系，但血细胞比容与 EF 的回归显著。模型 2 中，用 MMSE 评分替代潜在变量 EF，结果显示只有 VD 到 MMSE 的直接路径显著。模型 3 结合了特定 EF 和整体认知，排除更新变量后，模型拟合度良好，但未发现显著回归。综合比较各模型的拟合指标，模型 1 虽在某些指标上不如模型 2，但在自由度调整后被认为是最简约的模型，且其对变量的方差解释能力更强。
- 回归分析：对模型 1 进行事后回归分析发现，血细胞比容与 N-back 任务（评估更新能力的任务）的速度和变异性存在显著关联。具体表现为血细胞比容水平越高，反应速度越快，同时变异系数（Coefficient of variation，CV）也相应增加。
研究结论与讨论
研究表明，OCTA 测量的血管密度与整体认知测量指标（如 MMSE）存在关联，但与特定执行功能（如抑制和更新）的测试表现并无关联。这意味着，作为一种通用测量方法，OCTA 无法提供特定脑区血管密度的信息，而这些区域的神经元处理过程受多种因素影响，其中氧供应起着关键作用。血细胞比容作为衡量氧运输能力的指标，对认知功能有积极影响，它与执行功能的关系表明，提高氧供应有助于加快反应速度，但仅增加血细胞比容可能不足以改善认知功能的变异性。
此外，研究还发现不同执行功能任务对大脑区域的激活不同，这解释了为什么在构建结构方程模型时，“转换” 任务无法有效纳入模型。同时，研究样本的教育程度较高，与德国普通人群存在差异，这可能导致研究结果存在一定的局限性，因此血细胞比容与执行功能之间的关系需要谨慎看待。
总的来说，该研究为我们理解视网膜血管密度与认知功能的关系提供了重要依据，虽然目前的研究结果表明视网膜血管密度变化可能不适用于预测健康老年人的认知衰退，但这并不影响 OCTA 在阿尔茨海默病诊断中的潜在应用价值。未来的研究可以进一步扩大样本量，涵盖不同教育背景和年龄层次的人群，深入探究视网膜血管密度与认知功能之间的复杂关系，为认知衰退的早期诊断和干预提供更有力的支持。
