案例研究:通过眼动追踪解锁神经退行性病变的早期标志

长期暴露于细颗粒物(PM2.5)是引发全身性神经炎症的明确诱因。在墨西哥城等重度污染大都市,市民从胎儿期起就面临远超年度安全标准的污染物浓度。法医学与影像学数据显示,这种严重空气污染会诱发早期神经蛋白质病变(与阿尔茨海默病和帕金森病相关)及年轻健康个体的靶向性脑萎缩。然而,要在临床认知障碍出现前检测这些神经退行性病变仍面临诊断难题。
Measuring Oculomotor Abnormalities in Polluted Cities
在他们的前瞻性研究中,Lilian Calderón-Garcidueñas和她的同事(2026)探索了非侵入性眼动追踪指标是否可以暴露早期亚临床神经退行性疾病。该研究评估了来自MMC和Cuernavaca的80名临床健康志愿者,其中45名MMC参与者也接受了高分辨率结构T1加权脑MRI。值得注意的是,虽然MMC居民暴露于的PM浓度比Cuernavaca2.5高出10倍以上,但Cuernavacan的水平仍然超过了安全水平。
为了捕捉眼球运动功能的潜在细微变化,并允许在多个位置进行测试,研究人员使用了SR ResearchEyeLink Portable Duo眼动仪.
参与者完成了五项不同的动眼神经任务,包括固定稳定性、平稳追踪以及间隙、台阶和重叠的前向/反前向变体。EyeLink Portable Duo用于记录双眼1000 Hz的采样率,从而可以对眼球运动功能进行非常详细的分析。
高暴露眼运动异常
虽然MMC和Cuernavaca队列中的大多数眼球运动指标是相同的,但更细致的分析显示,高度暴露的MMC居民存在一些明显的眼球运动异常。
- 注视不稳定:侵入性扫视,包括方波跳跃(SWJ),在接触污染的年轻人中非常突出,例如一名14岁的女孩在基本的中心目标注视过程中显示了156次侵入性扫视。
- 平滑追踪障碍:MMC居民经常表现出异常的反加速度控制(抑制性控制失败)和低增益平滑追踪,其中包含大量的扫视侵入。
- MRI脑萎缩相关性:至关重要的是,这些和其他眼球运动指标与大脑结构恶化密切相关。例如,较长的扫视潜伏期或较差的追踪直接映射到执行控制和记忆区域的体积损失,包括额颞顶叶皮层、海马体、杏仁核、丘脑和小脑。
便携式眼球运动测试电池
这项研究表明,紧凑、易于管理的动眼神经测试电池具有作为非侵入性工具的潜力,可以筛查、监测和测量环境污染对神经发育和早期神经退行性疾病的渐进影响。用研究人员自己的话说:“……导致早期局灶性和晚期弥漫性病理的神经退行性疾病通常表现为眼球运动异常,不仅为大脑,也为影响大脑的病理过程创造了一个窗口。”
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