《Eye and Brain》：The Eye-Brain Axis in High Myopia: From Retinal Deformation to Cortical Network Reorganization
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高度近视（high myopia）是导致不可逆视觉损害（irreversible visual impairment）的主要原因之一，并日益被认识到是一种涉及眼部重塑（ocular remodeling）与中枢神经系统（central neural syste
高度近视（high myopia）是导致不可逆视觉损害（irreversible visual impairment）的主要原因之一，并日益被认识到是一种涉及眼部重塑（ocular remodeling）与中枢神经系统（central neural systems）相互作用的疾病。本范围综述（scoping review）综合了当前关于高度近视中眼与脑之间结构、功能、遗传和调控联系的证据。研究人员系统检索了PubMed和Web of Science自数据库建库至2026年8月，共识别54项符合条件的主要研究。现有证据表明，高度近视与视网膜和视神经异常、白质（white matter, WM）微结构改变、枕叶皮层改变以及视觉网络和高阶脑网络的功能重组相关。然而，大多数神经影像学证据为横断面研究，孟德尔随机化（Mendelian randomization, MR）分析未提供近视对脑体积（brain volumes）存在明确因果效应的证据。遗传学研究提示屈光不正（refractive error）与认知特征之间存在适度重叠，而教育暴露似乎对近视性屈光发展具有因果贡献。实验和观察证据也支持通过昼夜节律（circadian）、多巴胺能（dopaminergic）、自主神经（autonomic）和行为通路对眼生长进行相互调控，尽管若干所提出机制在人类中仍未完全确立。总体而言，眼-脑轴（eye-brain axis）为理解高度近视提供了有用的整合框架，但仍需纵向和干预性研究来确定因果关系，并评估神经或行为靶点能否改善临床结局。关键词：高度近视；眼-脑轴；神经可塑性；视觉皮层；跨突触变性；功能连接。
**引言**：近视已成为21世纪重大公共卫生问题，东亚与东南亚尤为突出；高度近视临床定义常为球镜等效（spherical equivalent, SE）≤?6.00 D或眼轴长度（axial length, AL）>26 mm。传统模型聚焦眼部生物力学、巩膜细胞外基质（extracellular matrix, ECM）重塑、脉络膜灌注、多巴胺（dopamine）通路及环境因素。治疗可减缓但不能阻止进展。视力依赖脑，慢性视网膜模糊和异常信号可能影响神经处理，中枢回路亦调控眼生长，故提出眼-脑轴（eye-brain axis）框架。
**方法**：采用范围综述（scoping review），遵循PRISMA-ScR，基于Population-Concept-Context（PCC）框架。检索PubMed和Web of Science至2026年8月，纳入原始研究，排除综述等。数据按结构化框架提取，证据按外周眼重塑、视网膜/视神经易损性、视觉通路/白质、功能网络/认知行为、昼夜/传出调控及治疗环境等主题描述性综合，并区分观察关联与因果机制证据。
**外周眼部重塑作为起始事件**：病理性近视始于进行性轴性延长和眼球三维形变，破坏视网膜结构与功能，并启动沿视觉通路向脑传播的神经改变，为中枢重塑奠定基础。
**轴性延长与后部眼球形变**：高度近视并非简单线性扩大，而是后巩膜变薄、局灶性巩膜葡萄肿和视神经头几何改变等不对称重塑。3D MRI可量化眼球体积和后极形变；后极机械张力不均导致黄斑及视神经头区域易损，周边眼长测量提示颞侧、下方扩张更明显。眼外肌位置、视神经迂曲和眼球突出亦改变。眼球形变降低视网膜输入保真度，构成慢性感觉扰动。
**视网膜神经元易损性与神经节细胞丢失**：视网膜神经节细胞（retinal ganglion cell, RGC）为视网膜输出，高度近视中慢性牵拉和微血管损害增加其易损性，视网膜神经节细胞复合体和视网膜神经纤维层（retinal nerve fiber layer, RNFL）变薄。单细胞转录组提示凋亡、氧化应激、炎症和突触调控基因改变。RGC变性可启动顺行跨突触变性，向脑传播。
**视神经头生物力学应激**：视神经头为视网膜与中枢神经系统接口。高度近视致视盘倾斜、视盘旁萎缩、巩膜管扩大和筛板变形；筛板变薄、弯曲、后移，增加RGC轴突应变。光学相干断层扫描血管成像（optical coherence tomography angiography, OCTA）显示视盘旁微血管密度降低。高度近视是正常眼压性青光眼危险因素，提示与青光眼相关神经退行过程。
**脉络膜重塑作为主动效应节点**：脉络膜通过离焦依赖性可塑性、视网膜-巩膜信号和中枢自主调控参与眼-脑轴。高度近视脉络膜进行性变薄，与AL和近视性视网膜病变相关。近视性离焦可致短暂脉络膜增厚，远视性离焦致变薄，但高度近视中该适应受损。视网膜多巴胺经D
2受体抑制眼轴延长；多巴胺耗竭、脉络膜变薄和轴性延长相互放大。脉络膜还传递视黄酸、转化生长因子-β（transforming growth factor-beta, TGF-β）和胰高血糖素等信号至巩膜。其亦受自主神经和昼夜节律中枢传出调控。
**视觉通路跨突触变性**：视觉系统依赖稳定、时空精确的视网膜输入。慢性输入退化引发从视网膜到初级视皮层及更广泛网络的结构级联。RGC变性经外侧膝状体（lateral geniculate nucleus, LGN）传播至视皮层，最终影响广泛脑网络。
**视网膜输入退化与视觉信号不稳定性**：慢性感觉退化改变中枢视觉结构突触组织，实验性视觉剥夺显示树突复杂性降低、突触稳定受损、感受野改变和兴奋-抑制失衡。预测编码理论认为视网膜模糊增加预测误差，需更多自上而下调制，解释充分屈光矫正后仍存在视疲劳。动物模型显示初级视皮层突触密度、神经元兴奋性和突触蛋白表达下降，并出现注意相关区域代偿性过度激活。
**丘脑与白质异常**：LGN为视网膜与视皮层间主要丘脑中继。RGC变性经顺行跨突触机制致LGN树突退缩、突触丢失和神经元萎缩。扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）显示高度近视视辐射白质异常，包括分数各向异性（fractional anisotropy, FA）降低和平均扩散率（mean diffusivity, MD）升高，并与AL、RNFL厚度和视觉表现相关。异常亦见于下纵束、额枕下束和胼胝体，提示超出初级感觉区。
**白质微结构损伤与髓鞘调控异常**：弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）和神经突方向离散度成像（neurite orientation dispersion and density imaging, NODDI）提示联合束微结构复杂性降低。径向扩散率异常较轴突扩散率更明显，间接支持髓鞘相关病理。活动依赖性髓鞘化受发育感觉经验影响；持续视网膜模糊可能影响白质发育和长程网络同步。神经血管功能障碍和类淋巴系统（glymphatic system）功能异常为初步假说，需验证。
**枕叶皮层变薄与枕叶重塑**：结构MRI常显示高度近视枕叶视觉区，尤其距状裂皮层、楔叶和舌回皮层变薄。机制可能包括树突复杂性、突触密度和脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）等神经营养支持下降。部分研究未观察到显著变薄，可能源于近视严重度、年龄和皮层表面分析差异。高级视觉联合区可相对保留或代偿性增厚；早发高度近视因发育关键期暴露可能影响长期网络组织。
**高度近视功能性脑网络重组**：结构异常不能完全解释知觉和行为表现。慢性视网膜输入退化诱导大规模功能适应，涉及感觉和高阶认知网络，代表脑对退化输入代偿，但可能增加认知负荷、降低效率。
**视觉网络超连接与代偿性募集**：静息态功能MRI显示高度近视视觉和注意网络功能连接增加，反映代偿性募集。初级视皮层局部连接和与注意/执行区长程连接增强；距状裂皮层、额中回和背侧注意网络自发活动增加。超连接程度与AL和病程相关。该代偿伴神经能量负担，导致视疲劳、注意耐力下降。
**默认模式与注意网络失调**：高度近视破坏默认模式网络（default mode network, DMN）与背侧注意网络（dorsal attention network, DAN）平衡。DMN连接降低，DAN连接增加，脑维持对外部感觉监测的高警觉状态。该网络失衡类似慢性疼痛、焦虑和感觉应激障碍，或解释高度近视与焦虑/情绪障碍关联。
**海马与边缘系统参与**：神经影像发现海马、杏仁核、小脑和丘脑等皮层下结构功能连接改变。海马参与视空间记忆和环境映射，依赖准确视觉输入；其整合受损可能解释部分视空间缺陷。杏仁核与视觉联合网络耦合增加，反映感觉不稳定相关情绪显著性，可能参与高度近视心理症状。
**超越视觉的神经认知后果**：高度近视影响注意分配、周边视觉处理和视运动整合，表现为功能性注意视野窄化，优先中心视而牺牲周边加工。慢性视觉应激增加疲劳相关认知症状。早发高度近视儿童在皮层成熟关键期暴露，可能长期改变大规模网络发育轨迹，需纵向研究。
**行为适应与传出调控机制**：眼-脑轴结构功能重塑最终表现为行为适应和传出调控变化，反映中枢网络主动调节外周眼生理，而非仅被动接收退化信号。
**空间注意窄化与重分配**：行为和心理物理研究显示近视者空间注意效率向中心视重新分配，当视网膜偏心度超过约5°时注意增强急剧下降。该受限注意窗优先高锐度中心视，代价是周边敏感性。神经底物可能包括上纵束白质完整性降低。高度近视者全视野注意效率亦降低，且充分光学矫正后持续存在，可能强化近距离工作并促进轴性延长。
**昼夜节律失调与SCN-褪黑素轴**：视交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN）接收内在光敏视网膜神经节细胞（intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGCs）的直接光输入，同步昼夜节律并协调眼轴日间振荡。SCN经下丘脑室旁核、脊髓中间外侧柱至自主神经节，调控脉络膜血流和厚度，产生日间眼轴波动。高度近视中ipRGC光信号和脉络膜结构受损，SCN-脉络膜中继保真度下降。近视儿童唾液褪黑素起始延迟、夜间褪黑素分泌减少和睡眠质量差；褪黑素与多巴胺互为调节巩膜ECM和脉络膜血流。该失衡加速轴性延长，形成正反馈。
**神经可塑性与治疗机会**：将高度近视视为系统性神经眼科疾病，为靶向皮层神经可塑性的康复策略提供可能。非侵入性脑刺激如经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）、经颅交流电刺激（transcranial alternating current stimulation, tACS）可调节皮层兴奋性；经颅随机噪声刺激（transcranial random noise stimulation, tRNS）和高频/α频率刺激可改善视觉恢复、对比敏感度和双眼融合。这些干预在发育关键窗可能更有效，但疗效证据仍初步。
**光-眼-脑轴的环境调控**：光强度和光谱组成是眼-脑轴重要环境调节因素。短波长蓝光经中枢神经内分泌和局部视网膜分子级联影响该轴。高强度晨光改善近视者警觉和持续注意；户外自然光刺激视网膜多巴胺释放、同步昼夜节律并降低近视发生和进展风险。自然光不足和夜间人工光过多破坏昼夜节律对齐。随机干预支持增加户外暴露降低儿童近视发生和近视漂移，可穿戴设备用于客观监测而非干预本身。个性化管理可整合昼夜表型、情绪特征和神经生物学调控状态。
**局限性**：多数神经影像研究为横断面，无法确定时序和因果方向；样本量常小于60名高度近视者，限制统计效能和可重复性；高度近视定义不一（SE ?6.00 D或AL 26.0/26.5 mm），降低可比性；队列多东亚成人，限制泛化；MR依赖工具相关性、独立性和排他性假设，水平多效性不能完全排除；类淋巴功能障碍和跨突触分子级联等机制基于初步发现，需更大更多样队列重复。
**结论**：证据图谱覆盖六个域。传统纯眼屈光异常观正被系统水平框架取代：慢性视网膜输入退化驱动从视网膜到高阶认知网络的分层级结构和功能重组。常规光学矫正不能完全缓解视疲劳或阻止进展。儿童青少年因发育神经可塑性是重要干预窗。未来优先方向包括大规模前瞻纵向神经影像、神经可塑性靶向和昼夜节律对齐干预的随机对照试验、整合眼影像、脑连接组、遗传和行为表型的多模态研究。
