遗传性视网膜变性中的残余皮层反应与网络重组:电生理学证据

root 提交于 周一, 08/24/2026 - 12:47
视网膜色素变性(RP)会逐渐剥夺视网膜的输入,但视觉皮层的反应性是否会同步下降、保持不变,或通过代偿性增益而增强,仍不明确。事实上,仅凭较弱的视觉诱发反应本身,无法区分这些可能性,因为它既可能与被动退化的输入相一致,也可能与主动重新校准的皮层相一致。我们将空间分辨的稳态视觉诱发电位(SSVEPs)——其反映刺激驱动活动——与经颅磁刺激结合脑电图(TMS-EEG)——其独立于视觉探测皮层反应性——相结合,并用于RP患者及健康对照者。共纳入9例RP患者(PTs)(女性5例,年龄范围28至69岁)和19名在性别、年龄及惯用手方面匹配的健康对照(女性13名,平均年龄42.6岁)。受试者接受了针对三种偏心度(中央、中间、周边)刺激的SSVEP记录,以及在左、右枕叶皮层和非视觉对照部位(优势半球运动皮层)进行的单脉冲TMS-EEG。我们量化了12 Hz下的SSVEP幅度和相位、早期TMS诱发电位、振荡功率、试次间相位同步性,以及基于加权相位滞后指数导出的功能连接和图论网络指标。SSVEP幅度呈现出符合预期的由中央向周边递减梯度:在中央区,PTs与健康对照相当;在中间偏心度,PTs虽降低但仍高于自身静息基线;而在周边区则已不再与基线有显著差异;相位在中央区四分之一和中间区一半的扇区与对照存在差异。与对照相比,枕叶刺激在PTs中诱发了左半球刺激后更大的早期负向波动,双侧半球刺激后更强的β频段事件相关谱扰动,以及更强、分布更有效的刺激后连接,尽管其刺激前连接、静息运动阈值及大多数早期诱发成分均可比。该模式具有部位和半球特异性:左枕叶刺激产生广泛、主要为对侧的效应;右枕叶刺激产生较局限的同侧效应;而运动皮层刺激则表现为α频段活动改变,但未出现双侧枕叶β效应。综合而言,这些结果表明,RP中的进行性视网膜去传入并不会导致皮层反应性同步下降。视觉驱动活动随偏心度增加而减弱,而直接的皮层扰动则揭示出保留的、且在特定位点增强的反应性。这种分离现象与皮层增益的稳态性增加相一致,而非皮层功能的均一丧失,并提示去传入皮层在视网膜输入恶化时仍保留,且在某些区域增强了其响应能力。

视网膜色素变性(RP)会逐渐剥夺视网膜输入,但视觉皮层的反应性是否会同步下降、保持不变,或通过代偿性增益而增强,仍不清楚。事实上,仅凭较弱的视觉诱发反应本身,无法区分这些可能性,因为它同样既可能对应于被动退化的输入,也可能对应于被主动重新校准的皮层。我们将空间分辨的稳态视觉诱发电位(SSVEPs,反映刺激驱动活动)与经颅磁刺激联合脑电图(TMS-EEG,用于独立于视觉地探测皮层反应性)结合起来,在RP患者和健康对照中进行研究。共纳入9名RP患者(女性5名,年龄28至69岁)和19名性别、年龄及惯用手匹配的健康对照(女性13名,平均年龄42.6岁)。受试者接受了对三种偏心度(中央、中间、周边)刺激的SSVEP记录,以及在左、右枕叶皮层上进行的单脉冲TMS-EEG;此外,以优势侧运动皮层作为非视觉对照位点。我们量化了12 Hz下的SSVEP幅度和相位、早期TMS诱发电位、振荡功率、试次间相位同步性,以及基于加权相位滞后指数推导的功能连接和图论网络指标。SSVEP幅度呈现出预期的由中心向周边递减的梯度:在中心区,RP患者与健康对照相当;在中间偏心度处降低,但仍高于其自身静息基线;在周边区则不再与基线区分开来;相位在中央和中间扇区分别有四分之一和一半与对照不同。与对照相比,枕叶刺激在RP患者中引发了更大的早期负向波动——在左半球刺激后尤为明显——并在刺激任一半球后表现出更强的β频段事件相关谱扰动,以及更强、分布更高效的刺激后连接性,尽管刺激前连接性、静息运动阈值及大多数早期诱发成分并无差异。该模式具有位点和半球特异性:左枕叶刺激产生广泛、主要为对侧的效应;右枕叶刺激则产生更局限的同侧效应,而运动皮层刺激则显示α频段活动改变,但未见双侧枕叶β效应。综合而言,这些结果表明,RP中进行性的视网膜去传入并不会导致皮层反应性同步下降。视觉驱动活动随偏心度增加而减弱,而直接的皮层扰动则揭示出保留的、且在特定位点上增强的反应性。这种分离与皮层增益的稳态性增加相一致,而非皮层功能的整体丧失,并提示去传入皮层在视网膜输入恶化时仍保留、且在某些区域增强了其响应能力。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745442v1?rss=1

🏷️ 视网膜色素变性 视觉皮层反应性 皮层重组 经颅磁刺激脑电图 稳态视觉诱发电位