华南理工大学生物医学科学与工程学院吴凯教授与中山大学眼科中心卓业鸿教授、朱颖婷博士团队合作，开展了基于EEG-fNIRS分析裸眼3D视觉训练对近视患者视功能影响的神经血管机制研究。2024年7月，【IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering】杂志录用了题为【Adaptive changes in neurovascular properties with binocular accommodation functions in myopic participants by 3D visual training: an EEG and fNIRS study】的研究论文，华南理工大学生物医学科学与工程学院硕士研究生高晨洋与中山大学眼科中心博士研究生黄海顺同学为并列第一作者。
近年来，近视在全球范围内的高发病率已成为一项重大公共卫生挑战。近视不仅导致视力下降，还可能引发视网膜脱离、白内障和青光眼等严重并发症，极大影响个人生活质量。为了应对这一问题，各种近视干预措施相继提出，包括远视训练、翻转拍训练等。在这一背景下，裸眼3D视觉训练作为一种创新的干预手段，因其在改善双眼调节功能和减缓近视进展方面的潜力而备受关注。然而，对于裸眼3D视觉训练如何影响大脑的神经血管机制，目前了解仍然有限。
图1.实验设备与实验流程
本研究纳入了38名近视参与者，并采集他们裸眼3D视觉训练前后的视功能参数与EEG-fNIRS数据，评估训练前后的脑活动变化。具体而言，参与者在训练前接受了详细的视功能检查，包括调节灵活性和调节幅度的测量。随后，参与者佩戴EEG-fNIRS设备，记录静息状态下的脑电和脑氧信号。进行10分钟的3D视觉训练后，参与者再次接受视功能检查，并记录训练后的脑电信号和血红蛋白浓度变化。本研究通过图论分析，计算了静态脑网络（SBN）、动态脑网络（DBN）和动态神经血管耦合（DNC）的变化，评估了脑网络效率和神经血管耦合的变化。
图2.研究方法及技术路线
研究发现，裸眼3D视觉训练不仅显著提高了参与者的双眼调节功能，还提升了脑网络的效率和神经血管耦合。训练后，静态脑网络（SBN）的局部和全局效率有所提高，动态脑网络（DBN）的变异性减少，神经活动与血红蛋白含量之间的耦合增强，这些变化有助于更高效的视觉信息处理。（通讯/吴凯教授团队）
图3 研究结果及讨论
