脑视觉障碍个体中与视觉功能障碍相关的胼胝体亚区微结构改变

《Behavioural Neurology》：Alterations in Corpus Callosum Subregion Microstructure Associated With Visual Dysfunction in Individuals With Cerebral Visual Impairment

　　

背景：脑/皮质视觉障碍（cerebral/cortical visual impairment，CVI）是儿童视觉障碍的主要病因之一，但由于潜在病因和视觉表现异质性高，识别其神经相关因素具有挑战。既往研究多关注同半球白质连接，研究人员聚焦经胼胝体（corpus callosum，CC）的半球间白质连接对CVI个体视觉障碍严重度的作用。 方法：研究人员在21名CVI个体（10男，11女，平均20.19岁，标准差8.38，范围10–44岁）与26名无脑损伤及视觉障碍史对照（10男，16女，平均19.00岁，标准差5.82，范围10–28岁）中分离胼胝体7个分段，采用混合模型分析组内与组间扩散指标差异；并在CVI组内探索性分析各分段扩散指标与CVI问卷5个领域障碍严重度的关联。 结果：校正多重比较后，CVI组峡部（isthmus）与压部（splenium）分数各向异性（fractional anisotropy，FA）更低、径向扩散率（radial diffusivity，RD）更高，压部平均扩散率（mean diffusivity，MD）更高。探索性分析中，物体与面孔处理障碍、空间内移动障碍、焦虑相关行为与后中体（posterior midbody）扩散特性显著负相关；视觉淡漠（visual disinterest）与嘴部（rostrum）轴向扩散率（axial diffusivity，AD）呈正相关。 结论：CVI与胼胝体后部扩散特性异常相关，而视觉功能障碍严重度可能与胼胝体前部和前后中部组织构成有关。

研究背景方面，脑视觉障碍（cerebral/cortical visual impairment，CVI）在许多国家为儿童视觉障碍单独最主要病因，可影响20%至75%中重度视觉障碍学生。CVI由脑视觉处理中枢早期损伤、畸形或功能异常导致，表现为视觉功能与功能性视觉（functional vision）谱系化损害。因表现与病因异质，其神经基础与神经可塑性问题尚未明晰。既往文献多关注同半球白质连接，而胼胝体（corpus callosum，CC）作为半球间分布神经环路整合结构，介导左右视野信息转移，阅读与视觉搜索障碍常伴CC亚区异常，但CC与CVI视觉障碍程度的关系长期缺位。CC出生后纤维数已峰值，髓鞘化呈尾侧到喙侧持续至儿童期，早损可影响轴突属性与髓鞘化；峡部（isthmus）与压部（splenium）在神经发育病中易受累，故研究人员假设CVI伴CC后段扩散与各向异性差异，并探索扩散属性与FCVIQ障碍严重度关联。该研究发表于《Behavioural Neurology》。

关键技术方法上，样本为波士顿及周边经临床确诊CVI个体21例与正常 sighted 对照26例；视觉功能用弗兰德脑视觉障碍问卷（Flemish CVI Questionnaire，FCVIQ）评估5因子；MRI为3T系统采T1与多壳扩散MRI（diffusion MRI，dMRI）；预处理用FreeSurfer重构T1、top-up与eddy矫正dMRI；以MRtrix多组织约束球反卷积重建百万纤维束，TractSeg自动分CC七段（CC1嘴部、CC2膝部、CC3嘴体、CC4前中体、CC5后中体、CC6峡部、CC7压部），沿束取100点取中80%算FA、MD、AD、RD；统计用混合模型与Spearman偏相关（调年龄、性别、早产）。

研究结果如下。

3.1 参与者：组间男女比例与年龄无显著差异，CVI组早产比例更高但未达显著。

3.2 FCVIQ因子分析：重复测量显示因子总体效应显著，物体与面孔处理障碍评分低于杂乱和远距离观看、空间移动、焦虑行为；视觉淡漠亦较低但校正后不显著。说明CVI群体日常视觉使用困难以杂乱距离、空间移动、焦虑行为更突出。

3.3 CC亚区分析：FA组间与分段交互显著，CVI组峡部与压部FA更低；MD交互显著，CVI组压部MD更高；AD无组×段交互，全组呈喙尾递增、压部最高；RD交互显著，CVI组峡部与压部RD更高。结论为CVI后CC后部自由扩散增强，提示髓鞘缺乏、轴突密度下降。

3.4 与视觉行为关联：偏相关显示物体面孔处理、焦虑行为、空间移动与后中体AD负关；视觉淡漠与嘴部AD正关；空间移动亦与后中体MD、RD负关。即后部中体扩散越低，部分日常视觉障碍越重，机制可能涉及轴突打包密度而非单纯脱髓鞘。

讨论部分总结：研究人员指出两组CC分段模式相似，但CVI后段峡部与压部FA降、RD/MD升，符合早损后脱髓鞘/少髓鞘与轴突密度低，与早产、PVL人群一致；压部连枕叶，却未与FCVIQ日常项目相关，可能关联运动检测等未测视觉。早产虽无交互但贡献FA方差，因胼胝体纤维晚二至早三 trimester入亚板，PVL可扰轴突导向。后中体关联中AD降符合轴损，RD/MD降可用轴突打包密度解释，但RD非特异，需多室扩散与髓鞘水分数（myelin water fraction）及尸检验证。CC经抑制性中间神经元调半球间抑制，CVI或存代偿性连接增强。局限为样本小、便利抽样、横断、问卷非实证、未含前/后连合与未镇静幼童；需≥48例复现。

结论部分翻译：结果显示CVI可能伴CC特定分段区域白质扩散特征异常，反映组织构成差异；膝部、峡部、压部与对照差异明显，这些分段连接视觉、顶、颞、额皮层。探索相关中后中体等分段扩散与视觉淡漠、焦虑、物体面孔处理、杂乱距离、空间移动相关。该异常区域CC扩散特征揭示CVI日常功能视觉困难神经相关。研究支持对发育中CC损伤、早产、PVL、脑瘫者评估视觉使用；FCVIQ等问卷可用于CVI功能视觉受损筛查并转多学科评估。未来需在更大CVI样本复现，并研CVI病因分型、纵向扩散与视觉能力可塑性及靶向干预后变化。