注意训练稳固成年斜视性弱视患者治疗后视功能的作用和脑机制研究

There is the problem of adult strabismic amblyopia that the visual function decreased again when amblyopia therapy stopped. Our research found that the visual attention function of amblyopic eye is deficit, and enhance the visual attention function can steady the visual function of amblyopic eye after therapy, but the brain mechanisms is not clearly. The control of dorsal attention network to early visual cortex play a key role in visual attention function, so we suppose that the enhancing of the visual attention key brain areas function to control the early visual cortex is the key reason of amblyopic eye function steady after therapy. Thus, this research plan to utilized the multimodal neuroimaging technology to research the remodeling effect of the brain network between visual attention key brain areas and early visual cortex due to visual attention training, including: (1) the change of task function network and resting function network between visual attention key brain areas and early visual cortex due to visual attention training; (2) the change of structure network between visual attention key brain areas and early visual cortex due to visual attention training;(3) utilizing the merge of function network and structure network to build the personal attention-visual brain network, and research the relationship of the change of personal brain network and the visual attention function level, to illuminate the remodeling effect of visual attention training to amblyopic patient’s attention-visual brain network. This research can illuminate the brain mechanisms of visual attention training steady amblyopic eye function after therapy, and supply the new scientific basis.

成年斜视性弱视存在弱视治疗停止后视功能回退的问题。我们研究发现斜视性弱视眼存在视觉注意功能缺陷，强化视觉注意功能可以稳固弱视眼治疗后视功能，但其脑机制不清。背侧注意网络对初级视皮层的调控是视觉注意实现的关键，我们推测注意训练后注意网络关键脑区对初级视皮层调控的强化是弱视眼治疗后视功能稳固的重要原因。因此，本研究拟采用多模态神经影像技术探索注意训练对弱视患者注意关键脑区和初级视皮层间脑网络的重塑作用，包括：（1）注意训练对注意关键脑区与初级视皮层间的脑任务功能网络和脑静息功能网络的改变；（2）注意训练对注意关键脑区与初级视皮层间的脑结构网络的改变；（3）利用功能网络和结构网络的融合构建个体注意-视觉脑网络，研究个体脑网络改变与注意水平之间的关系，在系统水平上揭示注意训练对弱视患者注意-视觉脑网络的重塑作用。本研究可揭示注意训练稳固弱视眼治疗效果的脑机制，为成年斜视性弱视治疗提供新的依据。

项目背景：成年斜视性弱视患者存在弱视训练治疗停止后视功能再次回退的问题。我们研究发现斜视性弱视眼存在视觉注意功能缺陷，同时，强化视觉注意功能可以稳固弱视眼治疗后的视功能，但其神经机制不清楚。背侧注意网络对初级视皮层的调控是视觉注意实现的关键，我们推测注意训练后注意网络关键脑区对初级视皮层调控的强化是弱视眼治疗后视功能稳固的重要原因。因此本课题对成年弱视患者进行注意功能训练，评估其停止训练后的视力稳固情况和其相应的神经影像学改变，阐明其脑机制。主要研究内容：1、注意训练稳固成年斜视性弱视患者视觉训练结束后视功能的作用；2、注意训练对注意关键脑区与初级视皮层间的脑任务功能网络和脑静息功能网络的改变；3、注意训练对注意关键脑区与初级视皮层灰质特性以及皮层间脑结构网络的改变；4、注意功能改变和脑功能-结构网络改变之间的相关性分析。重要结果和关键数据：1、注意功能训练可以有效稳固成年弱视患者训练后的视功能，其在训练停止半年后视功能状态明显好于对照组，说明注意训练使弱视训练的效果更加持久。2、注意训练前斜视性弱视患者脑静息和结构网络存在明显缺陷，表现为视皮层灰质厚度高于正常对照，且视皮层自发活动强度较弱，同步性较差这，说明其视皮层发育成熟度较差，另外注意相关脑区也存在功能异常，且初级视皮层与注意网络间的连接也存在异常。3、注意训练后患者注意相关脑区自发活动强度和同步性均出现了变化，视皮层表现为活动强度上升，同步性增强，与注意网络的连接性也出现增强。4、通过相关性分析，发现注意网络功能增强和注意-视觉网络的重组是视皮层功能改善的重要原因，注意网络功能的增加提高了视皮层的重塑效果。科学意义：本研究系统性的研究了注意功能训练对成年弱视的治疗后视功能的维持效果，并且阐明了申请影响学机制，发现注意网络功能强化对视皮层可塑性的调节作用，一方面为弱视治疗找到的新的方法，另一方面也加深了我们对视皮层可塑性的理解。