原发性开角型青光眼患者外侧膝状体功能连接改变与视网膜厚度的相关性研究：静息态功能磁共振成像证据

本研究通过静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术，首次系统揭示了原发性开角型青光眼(POAG)患者外侧膝状体(LGN)体积萎缩与全脑功能连接(FC)模式改变的特征，发现左侧LGN与右舌回增强连接、与左额中回(MFG)连接减弱的特征性改变，并证实MFG功能连接强度与视网膜神经纤维层(RNFL)厚度显著相关，为理解青光眼跨神经元退行性病变机制提供了新视角。

　　

在眼科疾病领域，原发性开角型青光眼(Primary Open-Angle Glaucoma, POAG)作为不可逆性致盲的首要病因，预计到2040年将影响全球近8000万患者。这种神经退行性疾病的典型特征是视网膜神经节细胞(Retinal Ganglion Cells, RGCs)及其轴突的进行性凋亡，但令人困惑的是，视觉通路中的跨神经元变性如何影响大脑功能网络仍是个未解之谜。特别是在视觉信号传导的中继站——外侧膝状体(Lateral Geniculate Nucleus, LGN)，其功能连接模式的变化与视网膜结构损伤的关联性，一直是神经眼科研究的盲区。传统7T磁共振虽能清晰显示LGN结构，却难以普及；而常规3T MRI又面临LGN精确定位的技术瓶颈，这使得探索青光眼患者LGN功能改变成为"看得见却摸不着"的科研难题。

为破解这一难题，中山大学眼科中心的研究团队在《Brain Organoid and Systems Neuroscience Journal》发表创新成果。研究团队从英国生物银行(UK Biobank)队列中严格筛选54例POAG患者和54例匹配对照，采用基于FreeSurfer的自动LGN分割协议结合多模态rs-fMRI分析技术。通过振幅低频波动(ALFF)、分数低频波动(fALFF)、区域同质性(ReHo)和度中心性(DC)等指标评估脑功能活动，并以LGN为种子点进行全脑功能连接分析，同时关联光学相干断层扫描(OCT)测量的视网膜结构参数。

研究结果显示，POAG患者表现出显著的LGN体积萎缩，左侧LGN体积(219.57±32.56 mm³)和总体积(448.42±60.47 mm³)均显著小于对照组。这种结构改变与视网膜参数密切相关——总LGN体积与平均视网膜厚度(r=0.259)、神经纤维层厚度(r=0.335)和神经节细胞-内丛状层厚度(r=0.265)均呈正相关。功能分析揭示POAG组在右眶额中回、右海马等脑区的ALFF/fALFF值显著降低，右尾状核和左丘脑等区域的ReHo值也明显下降。

最具突破性的发现来自LGN功能连接模式：左侧LGN与右舌回的功能连接增强，而与左额中回(Middle Frontal Gyrus, MFG)和左顶上小叶的连接减弱；右侧LGN则显示与左枕中回连接降低。特别值得注意的是，左MFG的功能连接强度与视网膜平均厚度(r=0.292)、RNFL厚度(r=0.272)和GC-IPL厚度(r=0.380)均呈显著正相关，这种"视网膜-膝状体-皮层"的三级关联为理解青光眼的神经退行机制提供了直接证据。

在讨论部分，研究者指出这些发现具有多重科学意义：首先，LGN体积萎缩与视网膜结构参数的关联证实了青光眼沿视觉通路的跨神经元退行性病变；其次，左MFG功能连接的异常可能解释POAG患者常见的阅读障碍，因为该脑区在文字处理和视觉注意力中起关键作用；更引人深思的是，LGN-舌回连接的增强与偏头痛患者的rs-fMRI特征相似，暗示两种疾病可能存在共同的神经机制。技术层面，研究创新性地将基于组织学的概率图谱应用于常规3T MRI数据，为临床环境下研究微小核团功能提供了范例。

这项研究也存在若干局限，如样本量有限、缺乏视野数据纵向随访等，但毋庸置疑，其发现为理解POAG的中枢神经系统改变开辟了新视角。特别是LGN-MFG功能连接与视网膜厚度的相关性，不仅为青光眼神经保护治疗提供了潜在靶点，也为开发基于功能连接的早期诊断指标奠定了理论基础。未来研究可进一步探索这种功能改变是否随病程进展而动态变化，以及抗青光眼治疗能否逆转异常连接模式，这些问题的解答将推动青光眼从单纯眼病到"脑-眼共病"认知范式的转变。