• 视觉发育是指从胚胎开始一直持续到生后,视觉神经系统从不成熟向成熟状态变化的过程
一、视觉发育的关键期
• 人类视功能的发育经历三个关键期:发育期、敏感期和重建期
• 发育期是出生后到3〜5岁;敏感期为生后2周到7〜8岁;重建期是生后2周到9岁左右
Ø生后视觉发育存在“敏感期”,在此期间皮层神经元及其突触的数量、结构与功能可随环境发生变化,具有经验依赖的可塑性。
Ø视觉经验不同,会影响敏感期的起止时间。若存在弱视,视觉发育时期可能延长。
不同类型弱视的敏感期结束时间
• 形觉剥夺性弱视:出生时~6 岁
• 斜视性弱视:出生时~9 岁
• 屈光不正性弱视、屈光参差性弱视:出生时~9-12 岁
弱视患者在敏感期后是否具有可塑性?
• 弱视治疗新概念:一些临床报道也证实了成年弱视患者在非弱视眼中心视力丧失后弱视眼的视力得到提高。
• 成年弱视患者通过不断重复的练习或知觉训练能够提高视觉功能。
1、延长形觉剥夺性儿童弱视的治疗年龄
p过去认为,黑屋饲养的动物,视觉剥夺(光觉和形觉),导致了视皮层可塑性关键期延长
p我们多层次、多角度的研究表明:双眼形觉剥夺性弱视影响了视皮层神经元的发育和突触可塑性的激活,延长了视皮层可塑性关键期
p提示形觉剥夺性弱视的治疗年龄应延长。
2、大龄儿童和成年弱视治疗的研究进展
p过去国外认为7岁是儿童弱视治疗的期限;国内一般治疗到10-12岁
p近年PEDIG多中心研究表明,7-12岁组,25%仅戴镜矫正就可以提高视力≥2行;加上遮盖和药物压抑治疗,53%可以提高视力≥2行(有效)
p13- 17岁组,若以前未治疗,43%经治疗后有效;曾经治疗过的,仅20%有效。但23%仅戴镜矫正就可以提高视力≥2行。
(The Lancet 367:1343-1351,2006)
pHufer和Hai-yan He的研究均说明,成年动物的视觉可塑性是存在的,可通过一定的方式激活。
p采用对屈光参差的成年弱视患者行知觉学习训练,发现可以提高弱视眼的对比敏感度和视力(Yifeng Zhou, et al. Vision Research, 46(5):739-750, 2006)
p提示,开发采用形觉刺激的临床治疗技术,激活视皮层神经元静息突触,将提供弱视治疗的新途径。
p成年弱视患者的视功能可以通过治疗而改善,因此弱视有望成为不论在哪一年龄阶段均可治疗的疾病。
小结
p研究认为,仅50%的弱视经治疗后可获得正常视力,原因不是治疗与否或太迟,而是一些未发现的亚临床的眼部或脑部病变,或不正确的屈光矫正
p对一些病人开始治疗视力改善,以后又处于平台期的机制尚不清楚
p进行儿童形觉剥夺性弱视治疗年龄延长的临床研究,是弱视治疗新的探索
p研究特异性调控视皮层NMDA或GABA水平,从而延长视皮层可塑性关键期、或改变成年视皮层可塑性的药物,是弱视治疗的研究方向之一
二、眼球的发育
(一)眼球大小与眼轴的发育
• 出生时眼前节已达成年的75%-80%,但眼后节仅为成年的50%。
• 巩膜表面积为成年的1/3(新生儿812mm2,成人2450mm2)
• 出生后眼球的发育一直到12岁左右才达成人大小,但出生后6月增大了50%
• 巩膜厚度:新生儿0.45mm,成人1.09mm。新生儿巩膜比成人更有弹性,易于扩展,所以先青患儿眼球增大明显,先天性近视发展较快与此有关
(二)眼眶,眼睑和眼的附属器
1、眼眶:
• 出生后发育较快,出生时容积为10.3ml;
• 1岁时为22.3ml;
• 6-8岁为39.1ml;
• 成人为52.4-59.2ml
• 幼儿眼球摘除后应尽快植入义眼。
(三)眼外肌
各肌止端位置在出生后发生显著改变
• 出生时,直肌止端宽度比成人窄,肌腱薄,易从止端断开。生后20月龄,直肌宽度近成年
• 出生时,直肌止端到角膜缘的距离较成人少2mm;20月龄与成人接近
• 新生儿:外直肌止端近赤道;内直肌赤道前1-2 mm,斜肌止端互相靠近,下斜肌下缘止端距视乳头1mm
• 后节增大发生在生后2岁期间,使上下斜肌止端分开4-5mm,达成人水平
(四)结膜、巩膜
1、婴幼儿结膜与巩膜、Tenon’s囊同源。
2、结膜上皮细胞多于成人,较成人厚。
3、婴儿结膜约水平径18mm,垂直径15mm,头10年发育较快。成人为:水平25mm,垂直29mm。
4、39%新生儿结膜囊细菌培养为阳性。
• 巩膜表面积为成年的1/3,(新生儿812mm2,成人2450mm2。)
• 巩膜厚度:新生儿0.45mm,成人1.09mm。
• 新生儿巩膜比成人软,更有弹性,易于扩展,所以先青患儿“牛眼”,先天近视发展较快
(五)角膜
• 出生后第一年增大,形状变扁平、变薄,透明度增加
(六)虹膜、瞳孔和前房角
• 虹膜:妊娠早期,原始瞳孔残膜形成,即将出生时发生萎缩
• 瞳孔:
1)婴儿约3.6±0.9mm,认为与开大肌发育不良有关(若<1.8mm或>5.4mm要注意有无神经系统的异常)
2)足月产婴儿瞳孔均有对光反射,但早产儿可能缺乏。(大于31周生产的婴儿一般应有对光反射,如无可能有病)
(七)晶体
• 晶体板于胚胎27天开始形成,并于胚胎33天发育为晶体泡。并围绕晶体泡形成晶体皮质,37天形成“原始晶体”,胚胎晶体核
• 由于晶体后面的上皮细胞拉长去形成了胚胎核,最终从晶体后囊膜上分离下来,所以,晶体后囊膜缺少上皮细胞
• 在成人胚胎核位于Y缝边,晶体前囊膜的上皮细胞形成第二胚胎和成年晶体皮质纤维
• 出生时,晶体核已发育良好,皮质很少;出生后,晶体皮质由前囊上皮细胞不断发育而成。
(八)视网膜
• 视网膜有七种类型细胞:由视杯内层的前体细胞分化而成,节细胞最先分化,接着是水平细胞、椎细胞、无长突细胞、视杆、双极和müller细胞
• 节细胞和光感受器细胞相反方向移行:光感受器细胞向中心凹移行,节细胞离中心凹移行
1、出生时,视网膜周边的结构与功能发育基本完成,但黄斑区不成熟,且无精细功能。
2、所有眼的结构中,黄斑是发育最晚的,到4岁时才发育完成,主要是:黄斑色素改变,光反射出现和视锥细胞的分化
(十)视路
视交叉
• 灵长类的节细胞在孕期6W进入视束,神经纤维到视交叉时,各眼颞侧视网膜来的不交叉终止于同侧膝状体,而鼻侧交叉终止于对侧外侧膝状体
• 视神经的髓鞘在所有RGC轴突到达膝状体(人类E15月)并继续到儿童早期眼部终止于筛板,有时可能伸入到视网膜(有髓神经纤维)
外侧膝状体
• 90%灵长类RGC投射到外膝体
• LGB分层出生时即存在,对应相应的视网膜传入投射区
• 大细胞层出生后发育快1岁左右达成人水平,主要对低空间频率、高时频和高速运动最敏感,基本无色觉;
• 小细胞发育较晚,对高空间频率、稳定低视频、慢速运动和有色刺激较为敏感
视皮层
• 出生到8月龄,视皮层神经元突触密度大大增加,此后逐渐减少,至11岁左右达成人水平
三、视觉发育特点
屈光状态的发育1、
儿童较为理想的眼屈光范围(生理值)
• 4-5岁为+2.1 ~ +2.2D
• 6岁为+1.6 ~ +1.7D;
• 7岁为+1.3 ~ +1.5D;
• 由此推测,若屈光度7岁>+1.5D,6岁>+2.0D,5岁及4岁>+2.5D者,病理性远视眼可能性较大;
• 而7岁<+l.3D,6岁<+1.5D,5岁及4岁<+2.0D者,则为正视眼或近视眼
• 或虽为远视眼,但今后发展成近视眼的可能性较大,可列为“近视眼可能者”,但这类近视眼基本属生理性
2、对比敏感度
• 对比敏感度功能:通过一系列空间频率的阈值的测量获得,可全面评价视觉系统的空间行为
• 小婴儿对低空间频率相对敏感,9W后各空间频率的对比敏感度增加,此后敏感度主要在更高的空间频率增加,6-12岁达成人水平
• 这可能和高空间频率可能和中心凹相关,而中心凹的发育较周边慢,不过光感受器发育并非唯一限制对比敏感度发育的因素
3、色觉
• 区分不同波长光线成分的视觉功能
• 色觉异常包括先天性和后天性。
先天性:遗传相关
后天性(获得性):某些眼病、颅脑病变、全身疾病和中毒等,不遗传
• 颜色视功能检查分为视觉心理物理学检查(主观检查) 和视觉电生理检查(客观检查) 两类。
• 目前尚无准确可靠的适合于婴幼儿的色觉检查方法。
• 2岁以上小儿的色觉检查:彩色物体识别法、假同色图法
• 儿童或聋哑人等特殊人群可使用彩色ERG 或VEP 等客观检查法。
4、双眼视
• 以视觉感知系统、运动系统和中枢整合系统为基础的三维感知的高级视功能,
• 包括同时视、立体视和融合。
• 缺乏双眼视功能的人不但很难从事诸如医疗、信息、空间技术等高科技的职业,也很难熟练地掌握驾驶汽车等日常生活技能,使其工作潜力和生活质量受到很大的影响
Ø 发育期始于生后3个月,生后8〜12个月达高峰,随后立体视不断改善,一直到3岁为止
Ø 双眼视功能敏感期位于发育期之后,高峰在生后3.5月,而且至少持续到4.6岁
Ø 2岁时,视皮层双眼神经元的回路已经形成,所以,婴幼儿内斜晚于2岁手术矫正眼轴;其它斜视晚于5岁手术,将难以建立立体视功能 (IOVS, 2005, 46:521)
Ø即从双眼视异常的发生直至得到矫正的“时间窗”。在这个“时间窗”内进行治疗,能使破坏的双眼视重建;超过这个“时间窗”进行治疗,对双眼视的重建无效
Ø“时间窗”是浮动的,并不固定在特定的年龄
Ø在防止永久性双眼视功能障碍和提供有效的双眼视重建治疗中,把握“时间窗”是关键因素
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