MRI技术作为一种对人体无放射性和机械性损伤且分辨率高的神经影像方法，可用于各种不同原因引起的弱视研究^[1]。血氧水平依赖MRI (blood oxygen level-dependent functional magnetic resonance imaging，BOLD-fMRI)与以往的各种脑功能研究（脑电图、诱发电位及正电子发射成像）方法不同，其具有更高的空间分辨率和无创伤性^[2]，在弱视的研究中得到了认可。

       BOLD-fMRI视网膜脑图技术是研究视网膜与视皮层之间拓扑映射关系的方法，主要功能是对视皮层功能区进行划分^[3]。扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是非侵入性地研究脑白质纤维束特性和功能性图像的有效工具，通过检测平均扩散系数（average diffusion coefficient，DCavg）、各向异性指数（fractional anisotrapy，FA）值^[4]可以了解视辐射、胼胝体纤维束的完整性和方向一致性，FA值越低，视神经纤维的功能越低，现已逐渐成为神经系统功能和视觉发育等研究领域重要的辅助手段。

       临床常用的检测方法有基于体素的形态测量学（voxel-based morphometry，VBM）和基于ROI的分析方法。fMRI技术能反映弱视患者大脑相应视觉皮层损害及视区白质改变的特点，可用于弱视的诊断及治疗检测，笔者就这些方面的研究现状及进展作一综述。

1　弱视的定义与临床

       弱视在儿童中发病率较高，是一种发育性疾病，在视觉发育的敏感期，双眼受到不良的视觉刺激形觉剥夺和（或）双眼的异常相互作用等原因使视力不能达到该年龄正常孩子的平均水平；凡眼部无明显器质性病变，以功能性因素为主所引起的远视力≤0.8且不能矫正者均列为弱视；患者的视觉系统及神经系统一般无器质性病变^[5]，大多数由功能性因素所引起的。

       目前认为，弱视的发病部位主要位于视觉皮层而非视网膜^[6]。临床上，弱视一般多可分为屈光不正性弱视、屈光参差性弱视、斜视性弱视、形觉剥夺性弱视及其他类型弱视。

2　视觉皮层功能的fMRI研究现状

       视觉皮层位于枕叶的距状裂周围，枕叶皮层可分为舌回、楔叶、枕外侧叶和距状沟周边区。利用BOLD-fMRI视网膜脑图技术可以划分人脑视皮层V1、V2、V3、VP、V3A、V4、V7、V8等功能区^[7]。

       初级视觉皮层（V1，或称纹状区）被距状沟分成楔叶和舌回，组成Broadmann 17区，接受来自外侧膝状体的纤维而终止于皮层神经元的第四层，为直接接受视觉刺激的原始感觉区；Broadman 18、19区为纹外区，有枕中回（BA18、19区），枕下回（BA18、19区）等，其功能是综合视觉信息，形成有意识的知觉，属于高级视觉皮层。V1区的外周部分是V2区，即纹状旁区，相当于Broadman 18区，为初高级皮层信息传导的中继站；V2区的周围是V3区，即纹状周围区，相当于Broadman 19区，其背、腹侧部分分别接受对侧视野的下、上1/4的视觉纤维；颞下回和梭状回相当于视觉中枢V4区，与颜色处理有关，并有注意调节功能；V7区位于V3A区前方，与空间感知功能有关；V8区位于V4区前方，和颜色感知有关^[8]。梁平等^[9]采用旋转光栅对一组健康志愿者进行视觉运动觉中枢的检测，发现中颞区（MT区）位于V5区，是视觉运动信息处理的重要中枢。

       在高级皮层，视觉信息的传递主要依赖两条传导通路：腹侧（枕颞）通路主要路径为V2-VP-V4/V8，从V1区投射至颞下叶，主要功能是物体识别、传导色彩；背侧（枕顶）通路主要路径为V2-V3-V3a/V5/V7，从V1区经MT区投射至后顶叶，主要功能是空间位置、运动识别^[10]。

3　弱视的fMRI研究现状

3.1　皮层改变特点

3.1.1　皮层形态学改变

       皮层面积的多寡与皮质发育情况有着直接关系^[11]，弱视患者中，与视觉相关的大脑区域存在皮层面积的改变，提示灰质发育异常。

       屈光不正性弱视患者的相关视觉皮层面积发生了改变，其枕叶皮质存在形态学改变。有学者利用MRI的三维解剖数据分析发现屈光不正性弱视患者双侧半球舌回、左侧距状沟周边区、右侧半球楔叶及枕外侧叶皮质厚度较正常减小^[12]。屈光参差性弱视患者枕叶视皮层厚度降低，其视觉通路形态学改变与弱视的发生密切相关，主要是由于诸多因素导致视觉相关皮质发育障碍而形成的。

       视功能也随灰质容积的改变而改变，尤其是枕叶灰质容积的改变。有学者采用VBM方法从体积角度分析，弱视患者存在额中回、海马回、梭状回、颞下回及双侧距状沟周围灰质容积的显著降低^[13,14]。屈光参差性弱视或斜视性弱视患者中，在距状沟周围区域灰质容积减少。有学者对屈光不正性弱视者进行视觉皮质形态学与功能的研究，发现弱视患者视功能缺陷伴随着视皮层容积特别是枕叶皮层容积的减少^[15]。而杜寒剑等^[16]发现，屈光不正性弱视枕叶灰质容积没有明显改变。对此研究，尚有争议。

3.1.2　皮质功能活动改变

       弱视患者枕叶皮质不但存在形态学的改变，其激活范围和强度，也就是功能上也有改变，有研究证明弱视患者均有枕叶皮质功能下降^[17]。翁晓光等和Mantini等^[18,19]利用静息态网络得到视觉网络模板进行研究分析得出结论：弱视患者的静息视觉网络中，多级视觉皮层发生了功能损害，其功能连接度的范围与强度均显著降低。屈光不正、屈光参差和斜视性弱视患者视皮层激活强度和范围均明显下降。但不同类型弱视的皮层功能损害各有特点。屈光不正性弱视双侧半球楔叶、舌回和距状沟周边区皮质激活范围明显减小^[20] ；弱视眼矫正屈光不正后皮层激活范围明显增大，提示尽早矫正视力对改善弱视皮层损害有帮助，但这种皮层激活范围的改变与弱视程度并不呈线性相关。屈光参差性弱视患者初、高级视觉皮层均发生了功能损害，两者之间无明显因果关系，高级别纹外皮层有比低级别纹状皮层损害更加明显；在高级视觉皮层，背、腹侧传导通路均有功能损害^[21]。Barnes等^[22]发现斜视性弱视患者的Broadmann 17区有明显的功能改变，其激活强度及激活范围小于对侧眼。屈光参差性和斜视性弱视患者均存在距状皮层刺激反应下降，但是前者在高空间频率刺激下抑制作用明显，后者在低空间频率刺激下抑制更明显^[23]。

       Hess等和Miki等^[24,25]第一次运用BOLD-fMRI技术定量分析人类弱视外侧膝状体的功能，发现弱视眼外侧膝状体的激活像素明显比正常眼的激活像素减少，其外侧膝状体和视皮质的功能活动显著低于正常人。弱视患者存在外侧膝状体的功能缺陷是由于与双眼视觉经验不足相关的发育障碍，表明外侧膝状体在视觉发育的早期起着复杂的作用^[26]。斜视性及屈光参差性弱视患者皮层兴奋像素的减少，不仅发生在V1、V2区^[27]，在梭状回、颞下回及后顶叶也有不同程度的减少。

       有学者研究发现这两种弱视在初级视觉皮层的神经元自身和神经元之间功能损害相同，但前者存在健眼对弱视眼的抑制作用，后者在高级视觉皮层对高空间频率刺激的采集和编码较前者减少^[28]。谢兵等^[29]发现屈光参差性弱视眼皮层神经元的反应水平及激活范围在Brodmann 17、18、19区明显小于对侧眼，并且这种差别在Brodmann 18、19区更明显，这是由于纹外皮层在组织学上更加精密，功能上更加复杂。

       Secen等^[30]利用BOLD-fMRI研究发现：弱视患者MT区皮质激活能力下降，从而表现为视皮层视觉运动觉功能下降；弱视患者存在初级、高级皮质运动觉功能缺陷。有研究证明屈光参差性弱视患者的运动视觉皮质敏感性降低^[31]。

3.2　弱视视区白质的改变特点

       对于弱视患者，利用DTI技术可研究从外侧膝状体到枕叶皮质的脑白质视觉传导通路，探讨视觉发育和弱视形成过程与脑白质相关结构和功能间的关系。

       研究证明，弱视患者有梭状回、额叶、颞叶、顶叶多个脑区白质的FA值下降^[32]，说明这些视觉高级中枢视觉通路存在广泛联系异常，因此出现相应的脑功能异常。弱视患者胼胝体压部、体部发育及纤维投射方式异常，造成两侧大脑信息传递与整合异常；穿过胼胝体连接两侧枕叶及顶枕联合区的神经纤维出现部分缺失，即神经通路出现部分阻断。单侧弱视患者双侧视放射FA值下降，提示单侧弱视患者存在双侧视放射的发育不良，即双侧的视觉通路均存在发育异常。

       有学者经研究证实，屈光参差性弱视患者存在着视觉通路神经网络结构异常及双侧视放射的发育投射不良，视放射纤维致密性、完整性与方向一致性下降，但并没有发生形态学方面的改变^[33]。

4　治疗监测与展望

       利用多巴胺治疗弱视患者时，BOLD-fMRI可以反映神经元之间的突触活动，弱视患者的视皮层多巴胺含量减少，其抑制作用减弱；摄入外源性多巴胺，抑制作用增强，从而引起信噪比和视敏度增强。Yang等^[34]发现弱视患者服用多巴胺后视觉皮层活动增加，因此认为左旋多巴改善弱视的视功能可能与治疗后视皮层活动的增加有关；而Algaze等^[35]发现多巴胺治疗之后的弱视患者皮层活动水平明显下降，而视敏度是增加的。两者得出相反的结论，可能是由于左旋多巴对脑血流和代谢的影响造成的，或者是不同的实验设计差异得出不同的结论。以后在研究弱视药物治疗时，应将脑皮层生理、生化代谢检验与功能影像学相结合。

       综上所述，各种新型fMRI检查方法的研究主要集中在分析弱视眼所属的白质视通路、视觉皮层和外侧膝状体功能改变情况，以及在接受不同空间频率和时间频率刺激时皮层激活的特点。fMRI技术可以无创、直观地评估皮层形态结构改变，反映相应皮层区域的功能改变特点，并且可以监测脑白质神经纤维的形态学改变及其解剖连通性。因而，在弱视患者的临床随访研究及治疗评估上具有极大的应用价值，为弱视的神经生理学及发病机制的研究提供了新的思路。然而，fMRI对屈光不正性弱视患者枕叶灰质容积改变、多巴胺药物治疗的神经机制存在明显争议；在不同弱视的视觉运动觉功能受损情况、屈光不正性和斜视性弱视患者脑白质的功能改变、人体形觉剥夺性弱视及弱视分子水平等领域，有待学者们进一步研究与探讨。