Sympatisk-parasympatisk Ratio of Our Gaze

INTRODUKTION Iris er det eneste væv, hvori samtidige interaktioner mellem glatte muskler stimuleret af sympatiske og parasympatiske nerver kan observeres med det blotte øje. Iris indeholder den neurale kam, som består af det autonome nervesystem (ANS) og dorsale rodganglier. Fibre fra hypothalamus slutter sig til det parasympatiske system gennem den dorsale longitudinal fasciculus og det mediale forhjernebundt og forenes med Edinger-Westphal-kernen eller laterale horn i thoraxrygmarven. En del af disse parasympatiske fibre innerverer de constrictor muskelfibre i en cirkulær struktur under området op til collaretten og begrænser irispupillen via den oculomotoriske nerve. Hypothalamus er det vigtigste kontrol- og integrationscenter for ANS. De sympatiske nerver, der kommer ud fra hypothalamus, strækker sig langs længden af ​​halspulsårens synapse med den øvre cervikale ganglion og innerverer efterfølgende mydriasis muskelfibrene under iriskraven og irisroden.

Hjertefrekvensvariabilitet (HRV) refererer til ændringer i tidsintervallet mellem hjerteslag og reguleres af ANS. Sympatiske og parasympatiske aktiviteter kan bestemmes ved en vis følsomhed ved HRV-vurdering ved hjælp af lavfrekvente (LF) og højfrekvente (HF) målinger. Tidligere epidemiologiske undersøgelser har vist, at HRV er forbundet med både hjerte- og ikke-kardial dødelighed af alle årsager.

ANS aktiveres, når vi åbner øjnene, og lysmængden justeres af iris. Ikke-visuelle påvirkninger af lys medieres af melanopsin-baserede fotoreceptorer i retinale lysfølsomme gangliaceller. Melanopsin findes også i melanoforerne i iris og indre hjerne. Phtosensitive retinale ganglieceller transmitterer lysstimuli til den suprachiasmatiske kerne (SCN; circadian center) via retinohypothalamuskanalen. I mørke påvirker melatonin, der frigives rytmisk fra pinealkirtlen, også kraftigt SCN neuronal aktivitet. Dette område modtager stimulering fra det visuelle fotoreceptorsystem og fra forskellige områder af hjernen, herunder hjernestammen, det limbiske system og hjernebarken og indeholder flere synapser med pinealkirtlen. Indgangen af ​​lys til nethinden, som justeres af iris, er forbundet med de områder af hjernen, der regulerer ANS. Lys kan forårsage akutte fysiologiske virkninger såsom hurtig melatoninundertrykkelse, øget årvågenhed og øget hjertefrekvens og sympatisk nervetonus.

Den forreste cingulate cortex, amygdala, parabrachial nucleus, hypothalamus, periaqueductal grå substans, anterior insula og nogle områder af medulla spiller væsentlige roller i reguleringen af ​​hjertefunktionen. Disse cerebrale strukturer er forbundet med hjerteaktivitet via det sympatiske og parasympatiske nervesystem.

Formålet med undersøgelsen var at bestemme graden af ​​refleksion af det estimerede irismuskelareal (IRIS) forholdet mellem irismuskler innerveret af parasympatiske og sympatiske nerver og dets forhold til HRV, som er en ANS-indikator for hjertet.

MATERIALER OG METODER I alt 400 raske frivillige (200 mænd og 200 kvinder) med brune øjne blev inkluderet i undersøgelsen. Efterforskerne indskrev tilsyneladende raske forsøgspersoner, som ikke havde nogen historie med diabetes mellitus, hypertension, koronararteriesygdom, hjertesvigt, cigaretrygning, øjensygdom, psykologisk sygdom eller lægemiddelbehandling, der påvirker ANS.

Et tre-kanals standard ambulant Holter-optagelsessystem (DMS Software Cardioscan II Holter-overvågningssystem, ver. 11.4.0054a) blev brugt til at måle pulsfrekvensen ved HRV-frekvensdomæneanalyse efter fjernelse af artefakterne. LF (0,04-0,15 Hz) og HF (0,16-0,4 Hz) vurderinger blev registreret i 24 timer (dag- og natgennemsnit).

Fotografier af begge iris af de raske frivillige blev taget ved hjælp af et digitalkamera (5-megapixel kamera, 1,75 μm pixels, 0,5× digital zoom, LED-blitz) i det samme rum i dagslys, på samme tidspunkt af dagen med den samme blitz. Patienter med uspecifikke og afbrudte kravegrænser (peripupillær ring) blev ikke inkluderet i undersøgelsen. Et billedsoftwareprogram blev brugt til at tegne cirkulære grænser over iris ydre cirkel (IEC), coloretta cirkel (CC) og pupilcirkel (PC) på digitale fotografier. Områderne mellem cirklerne blev målt. IEC-PC refererer til det estimerede samlede areal af dilatatoren plus constrictor muskler stimuleret sympatisk og parasympatisk; CC-PC refererer til det estimerede område stimuleret parasympatisk; og [IEC-PC¬]-[CC-PC] henviser til det estimerede område stimuleret sympatisk. Sandsynligheden for, at IRIS-forholdet var lig med LF/HF-forholdet, blev beregnet ved hjælp af formlen [IEC-PC¬] - [CC-PC] / [CC-PC]. Gennemsnittet af tre målinger blev beregnet for hvert fotografi.

De statistiske analyser blev udført med SPSS til Windows 22 (IBM SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Normaliteten af ​​datafordelingen blev vurderet ved hjælp af Kolmogorov-Smirnov-testen. Numeriske variable med en normalfordeling præsenteres som middelværdier ± standardafvigelse, mens dem med en ikkenormalfordeling præsenteres som medianer (interval). t-testen (for numeriske variabler, der viser en normalfordeling) og Mann-Whitney U-testen (for numeriske variabler, der viser en unormal fordeling) blev brugt til at bestemme forskelle mellem to uafhængige grupper. Sammenhængen mellem de numeriske parametre blev bestemt ved Pearson og Spearman korrelationsanalyser. Bland-Altman-analysen blev brugt til at vurdere forskelle i overholdelse af IRIS-forholdet og LF/HF-forholdet med hensyn til ICC. En p-værdi < 0,05 blev betragtet som signifikant.

Undersøgelser blev udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen efter at have opnået godkendelse fra den etiske komité. Informeret samtykke blev indhentet fra alle forsøgspersoner forud for deltagelse.

Forskerne identificerede en sammenhæng mellem IRIS-forholdet og HRV hos 400 raske forsøgspersoner og påviste hjerteautonomifunktion. IRIS-ratioen kan også anvendes på sygdomme ledsaget af kardial autonom dysfunktion. Der er dog behov for yderligere undersøgelser for at påvise en sammenhæng mellem IRIS-ratio og HRV hos patienter med hjertesygdom.