这篇文档是由Christine T. O. Nguyen、Monica L. Acosta、Silvia Di Angelantonio和Thomas E. Salt共同撰写的社论（editorial），发表在2021年6月29日的《Frontiers in Neuroscience》期刊上。这篇社论的主题是“Seeing Beyond the Eye: The Brain Connection”，探讨了眼睛与大脑之间的密切联系，尤其是在神经退行性疾病（neurodegenerative diseases）和血管疾病（vascular diseases）中的关联。
眼睛与大脑的解剖和病理联系
眼睛是大脑的解剖学延伸，两者在神经元、血管系统和免疫反应方面存在诸多相似之处。研究表明，眼睛可以作为观察大脑变化的窗口，尤其是在神经退行性疾病中。通过眼睛的检查，可以间接反映大脑的病理变化，例如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease）和血管性痴呆（vascular dementia）等疾病。
眼睛作为神经退行性疾病的生物标志物
随着体内成像技术的发展，许多眼部检查方法被开发出来，用于揭示系统性病理变化在眼睛中的表现。例如，视网膜微血管（retinal microvasculature）的指标（如分形维度，fractal dimension）与认知障碍和痴呆显著相关。研究还发现，视网膜中淀粉样蛋白（amyloid-beta）的存在与阿尔茨海默病的进展相关，这为未来的体内视网膜淀粉样蛋白研究提供了方向。
人工智能在眼部评估中的应用
人工智能（artificial intelligence）在眼部评估中的应用潜力巨大。Li等人和Guidoboni等人的研究表明，人工智能可以通过分析视网膜结构、微血管、眼动和瞳孔反应等数据，帮助识别认知和精神疾病。此外，人工智能结合机制驱动的数学模型，可以更好地理解复杂疾病中不同因素的作用。
阿尔茨海默病与视网膜的关系
阿尔茨海默病是最常见的痴呆症，但其早期检测和新疗法的开发仍然面临挑战。多项研究表明，视网膜中的淀粉样蛋白水平与阿尔茨海默病的进展相关。例如，Lee等人通过对阿尔茨海默病患者和对照组的视网膜组织进行尸检，发现视网膜中淀粉样蛋白的分布与大脑中的淀粉样蛋白负荷相关。此外，Chang等人的研究显示，啮齿动物模型中视网膜的突触重塑、神经递质变化和小胶质细胞激活与淀粉样蛋白的变化同步发生。
血管疾病与视网膜微血管的关联
血管性痴呆不仅是一种神经系统疾病，还与血管病变有关。研究表明，视网膜微血管的变化与脑小血管疾病（cerebral small vessel disease）相关。例如，Cao等人和Peng等人通过光学相干断层扫描血管成像（optical coherence tomography angiography）发现，视网膜微血管密度的降低与认知功能下降相关。这些研究为使用视网膜微血管作为脑小血管疾病的评估工具奠定了基础。
其他神经退行性疾病的视网膜表现
帕金森病（Parkinson’s disease）是第二常见的神经退行性疾病，其视网膜表现包括视觉敏锐度、对比敏感度和颜色视觉的下降。Indrieri等人的综述指出，视网膜中的多巴胺、α-突触核蛋白（alpha-synuclein）和线粒体功能障碍与帕金森病的视觉变化相关。此外，Shen等人的研究发现，视神经脊髓炎谱系疾病（neuromyelitis optica spectrum disorder）患者的视网膜神经纤维层损伤与BDNF Val66Met基因多态性相关。
动物模型在视网膜疾病研究中的作用
动物模型为理解视网膜和大脑的病理变化提供了重要线索。例如，Blades等人通过敲除Tyro3基因的小鼠模型，研究了Tyro3在视网膜结构和功能中的作用。Persiconi等人的研究表明，杜氏肌营养不良症（Duchenne muscular dystrophy）患者的视网膜神经发育异常可能与成年后的视觉功能障碍有关。
这篇社论汇集了近年来在眼睛与大脑联系领域的重要研究进展，展示了眼睛作为观察大脑病理变化的窗口的巨大潜力。通过多学科的研究方法，研究者们揭示了眼睛与大脑在神经退行性疾病和血管疾病中的密切联系，为未来的疾病诊断和治疗提供了新的思路。特别是人工智能和先进成像技术的应用，有望进一步提高眼部评估的准确性和效率。这些研究不仅推动了基础科学的发展，也为临床实践提供了重要的参考依据。
这篇社论为理解眼睛与大脑之间的复杂关系提供了全面的视角，并为未来的研究指明了方向。