先天性视神经交叉缺失:理解视觉通路

视交叉
视交叉。来源:glaucoma-eye-info.com

(欧宝娱乐地址Medical Xpress)增加我们对双侧大脑理解的一个方法,就像我们自己的大脑一样,是检查它们成对的感官系统。在我们的视觉系统中,视神经通常在视交叉处结合。每只眼睛有一半的纤维穿过对半球。当这种自然划分不能正常发展时,系统会以不同的方式进行补偿。例如,在白化病患者中,几乎所有的纤维都在交叉处完全交叉。结果,图像在大脑中结合的方式限制了视觉的深度。他们的眼睛也可能会相互独立地轻微移动,或者来回扫视,这种情况被称为眼球震颤。当相反的情况发生时,视神经在发育过程中根本没有交叉,这被称为先天性交叉。最近对患有这种罕见疾病的个体进行了不同形式的MRI研究。研究结果发表在该杂志上这项研究的研究表明,共济失调可以作为一种孤立的缺陷发生,在其他穿过中线的通路中没有任何结构异常。该研究还表明,大脑皮层中最先接收视觉输入的部分,即初级视觉皮层,并不依赖于来自另一侧的信息来执行直接功能。

当输入到大脑两个半球的信息是根据眼睛而不是视野来解析时,双目视性通常会受到某种程度的影响。眼睛可能会有轻微的交叉结构,随着视觉系统的更新,眼球震颤更容易发生。目前的研究对象,即今后被称为GB,另外还显示了一种称为跷跷板眼球震颤的眼睛效应。在这种类型的眼球震颤中,眼睛交替上下移动,彼此不同步。当最初的MRI扫描未能显示患者GB的视交叉时,研究人员随后通过弥散张量成像(DTI)追踪神经证实其完全缺失。研究对象还接受了一系列功能磁共振扫描(fMRI)测试,以查看视野如何映射到他的大脑皮层。

先天没有交叉
结构性t1加权MRI扫描显示对照受试者的视交叉,但GB不显示。信贷:这项研究, DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2013.03.014

通过将视野分成四个象限,并依次向每个象限提供刺激,研究人员证实了他们的猜测,即每个半球都在绘制整个视野。从MRI扫描的细节来看,两半视野,鼻部和颞部视网膜图,被发现完全重叠。研究人员还发现,在初级视觉皮层中,单眼刺激只激活了同侧皮层。较高的皮质区,如V5运动相关区和梭状回面部区,可通过双眼激活。

核磁共振扫描进一步显示,胼胝体的所有部分,包括连接视觉皮层的部分,都是完整的,大小正常。结果显示,在V5级及以上,胼胝体对双眼整合有显著的促进作用。在具有正常交叉的正常大脑中,连接初级视觉皮层的胼胝体投射也可能有助于中线视觉场景的无缝整合。然而,对于快速移动的物体来说,穿越半球的相对较长的纤维所引起的信号延迟如何处理尚不清楚。或者,这些投射可能更多地与注意力有关,或者与双目竞争等更复杂的效应有关。

目前还不完全知道为什么交叉有时不能发展。这种情况可能是遗传的,但也可能与子宫内状况等因素有关。动物模型已经证明了各种细胞外基质和细胞粘附分子对交叉发育的影响。具体来说,轴突引导被证明是由nrcam、神经束素和Vax-1等分子的表达调节的。虽然这些分子中的任何一种缺失都会对交叉产生影响,但任何影响都必须在一个更大的谜题中加以考虑。例如,Vax-1可以引起交叉的完全缺失,但它也伴随着各种其他中线异常。这些包括胼胝体发育的问题,这是GB患者没有看到的。

双目活动的来源和物体特定的区域在GB也是一个有趣的点。这种激活可以通过许多通道发生,包括参与视觉处理的皮层下区域的间接投射。对像GB这样的患者的进一步研究,以及关于他们的更详细的遗传信息,将帮助我们理解视觉系统是如何发育的,以及视觉世界是如何在双侧大脑中整合的。一旦我们能做到这一点,也许我们就能解释其他独特的情况,比如,一个女人看到的一切都是颠倒的。


进一步探索

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更多信息:没有视交叉的患者的视觉通路的功能组织,这项研究,dx.doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2013.03.014

摘要
先天性achiasma提供了一个难得的机会来研究重组和半球间的沟通在面对异常输入纹状皮质。我们报告的神经影像学研究的病人跷跷板眼球震颤,交叉,和全视野。受试者接受了结构磁共振成像(MRI)、扩散张量成像(DTI)研究,以及功能磁共振成像(fMRI),使用棋盘、运动、物体和面部的单眼刺激,以及视网膜象限映射。结构MRI证实了视神经交叉的缺失,DTI纤维束造影证实了这一点。功能性交互功能的缺失被fMRI证实,显示单眼刺激仅激活同侧枕叶内侧皮层。胼胝体大小正常,前后连合可识别。在视觉区域的层次上,V5是该层次中双眼被激活的最低层次区域,梭状回中对面孔和物体的反应区域也是如此。用象限刺激法研究了纹状皮质的视网膜组织。这表明,为支持最近的发现,鼻半视网膜的表征与颞半视网膜的表征重叠,而不是与同侧颞半视网膜的正常视网膜位图相毗邻的异位位置。这些发现表明先天性视交叉障碍可能是一种孤立的中线交叉缺陷,信息传递不发生在早期枕叶皮层,而是在视觉层次的中、高级水平, and that the functional reorganisation of striate cortex in this condition is consistent with normal axon guidance by a chemoaffinity gradient.

期刊信息: 这项研究

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引用:先天性视神经交叉缺失:理解视觉通路(2013年4月15日
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