瞳孔大小和瞳孔变化与成年生命周期中不同的皮层神经化学系统相关

瞳孔测量常被用作蓝斑核（LC）活动的替代指标，但这种关系是否会随生命周期而变化尚不清楚。鉴于已知LC生物学会随年龄发生变化，明确这一点具有重要意义。我们在一项视觉oddball任务中，对89名19至78岁的成年人同步采集了瞳孔测量数据和多回波fMRI数据。由oddball诱发的瞳孔反应在所有年龄组中均表现稳健，但在中年阶段最强。由oddball诱发的LC BOLD反应相对较弱，且不能预测个体的瞳孔反应，因此我们进一步刻画了全脑范围内的瞳孔-BOLD耦合。 瞳孔大小及其一阶导数分别在不同时间尺度（2.25秒和5.00秒）上与BOLD相关，并呈现出不同的空间模式。相对于19张PET图谱，导数耦合与去甲肾上腺素转运体（NET）密度呈独特相关，而瞳孔大小特异性的耦合则与μ-阿片受体（MOR）和大麻素CB1受体密度相关。只有瞳孔导数特异性的BOLD活动关系（包括耦合范围及其与NET的关联）会随年龄增长而减弱，尽管二者仍保持显著；其他瞳孔-BOLD关系则不存在年龄差异。因此，在整个生命周期中，瞳孔大小和瞳孔变化携带着关于皮层活动的不同信息。

瞳孔测量常被用作蓝斑核（locus coeruleus，LC）活动的替代指标，但这种关系是否会随着生命周期而变化尚不清楚。鉴于已知LC的生物学特性会随年龄发生改变，明确这一点具有重要意义。我们在89名19至78岁的成年人中，于视觉oddball任务期间同步采集了瞳孔测量和多回波fMRI数据。所有年龄组均表现出稳健的oddball诱发瞳孔反应，但中年组最强。oddball诱发的LC BOLD反应相对较弱，且不能预测个体的瞳孔反应，因此我们进一步刻画了全脑范围内的瞳孔-BOLD耦合。

瞳孔大小及其一阶导数在不同时间尺度（2.25秒和5.00秒）上与BOLD相关，并呈现出不同的空间分布模式。与19张PET图谱对照后发现，导数耦合仅与去甲肾上腺素转运体（norepinephrine transporter，NET）密度相关，而瞳孔大小所特有的耦合则与μ-阿片受体（MOR）和大麻素CB1受体密度相关。只有瞳孔导数特异性的BOLD活动关系（包括耦合范围及其与NET的关联）随年龄增长而减弱，尽管二者均仍保持显著；其他瞳孔-BOLD关系则不随年龄而异。因此，在整个生命周期中，瞳孔大小和瞳孔变化携带着关于皮层活动的不同信息。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746786v1?rss=1

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