瞳孔对光反射

瞳孔对光反射（PLR）或光瞳反射是一种响应瞳孔直径的反射，该反射响应于落在眼后视网膜视网膜神经节细胞上的光的强度（亮度） 协助使视力适应各种亮度/暗度。 较高的光强度导致瞳孔收缩（瞳孔缩小/肌病；从而允许较少的光进入），而较低的光强度导致瞳孔扩张（瞳孔散大，扩张；从而允许更多的光进入）。 因此，瞳孔对光反射调节进入眼睛的光的强度。[1] 光线射入一只眼睛会导致两个瞳孔收缩。

内容
1 术语
2 神经通路解剖
2.1 神经元的类型
2.2 原理图
3 临床意义
3.1 病灶定位示例
4 认知影响
5 数学模型
6 参考

术语
瞳孔是虹膜中央的深色圆形开口，是光线进入眼睛的地方。与照相机类比，瞳孔相当于光圈，而虹膜相当于瞳孔。将瞳孔反射视为“虹膜”反射可能会有所帮助，因为虹膜括约肌和扩张肌是对环境光的响应[2]。而瞳孔是由主动虹膜形成的被动开口。瞳孔反射是瞳孔反应的同义词，可能是瞳孔收缩或扩张。瞳孔反射在概念上与反应瞳孔的一侧（左侧或右侧）相关，而不与光刺激起源的一侧相关。左瞳孔反射是指左瞳孔对光的响应，而不管哪只眼睛暴露在光源下。右瞳孔反射表示右瞳孔的反应，无论是向左眼，右眼还是双眼发光。当光只照射到一只眼睛而不是另一只眼睛时，两个瞳孔同时收缩是正常的。术语“直接的”和“同意的”是指光源相对于反应瞳孔一侧的出射面。瞳孔直接反射是瞳孔对进入同侧（同一只）眼睛的光的反应。自愿的瞳孔反射是瞳孔对进入对侧（相对）眼睛的光线的反应。因此，根据绝对（左右相对）和相对（同一侧相对另一侧）侧向性术语，有四种类型的瞳孔对光反射：

左瞳孔直接反射是左瞳孔对进入左眼（同侧眼）的光的反应。
左自愿瞳孔反射是左瞳孔对进入右眼（对侧眼）的光的间接反应。
右瞳孔直接反射是右瞳孔对进入右眼（同侧眼）的光的反应。
右知觉瞳孔反射是右瞳孔对进入左眼（对侧眼）的光的间接反应。

神经通路解剖
两侧的瞳孔对光反射神经通路有一个传入肢体和两个传入肢体。传入肢体的神经纤维在视神经（CN II）内延伸。每个传出的肢体都有沿动眼神经（CN III）延伸的神经纤维。传入肢体进行感觉输入。从解剖学上讲，传入肢由视网膜，视神经和中脑的上丘前核组成。视网膜的神经节细胞将纤维通过视神经投射到同侧前直肠核。传出肢体是从前顶核到虹膜的睫状括约肌的瞳孔运动输出。盖前核将交叉和未交叉的纤维投射到同样位于中脑的同侧和对侧爱丁格-威斯特法尔核。每个爱丁格-威斯特法尔核产生神经节前副交感神经纤维，它们与CN III退出并与睫状神经节中的神经节后副交感神经元突触。神经节后神经纤维离开睫状神经节支配睫状括约肌。[3]每个传入肢都有两个传入肢，一个同侧和一个对侧。同侧传出肢体传递神经信号，以直接对同侧瞳孔进行光反射。对侧传出肢体引起对侧瞳孔的自愿对光反射。

神经元的类型
视觉神经，或更确切地说，是通过视网膜下丘脑束的光敏神经节细胞，负责瞳孔反射的传入肢体。它感应到入射光。动眼神经负责瞳孔反射的传出肢体。它驱动虹膜肌肉，使瞳孔收缩。[1]


睫状神经节的通路。
副交感神经
交感神经;
感官
视网膜：瞳孔反射途径始于感光性视网膜神经节细胞，它们通过视神经传递信息，视神经的最外围，远端是视盘。视神经的一些轴突连接到上中脑的前盖核，而不是外侧膝状核的细胞（投射到初级视觉皮层）。这些内在的光敏神经节细胞也称为含黑色素的细胞，它们影响昼夜节律以及瞳孔对光反射。
前保护核：在一些保护前核的神经元细胞体中，轴突突触（连接到）爱丁格-韦斯特法核中的神经元。这些神经元是神经节前细胞，其轴突在动眼神经中延伸至睫状神经节。
Edinger-Westphal核：睫状神经节神经元动眼神经突触中的副交感神经元轴突。
睫状神经节：短的神经节后睫状神经离开睫状神经节以支配虹膜的虹膜括约肌[1]。
原理图
参考神经通路示意图，整个瞳孔对光反射系统可以可视化为具有八个神经段，编号为1到8。奇数段1、3、5和7在左侧。偶数段2、4、6和8在右侧。段1和段2分别包含视网膜和视神经（颅神经＃2）。段3和段4是神经纤维，其从一侧的前直肠核跨到对侧的爱丁格-韦斯特法尔核。段5和段6是将一侧的前直肠核连接到同一侧的爱丁格-威斯特法尔核的纤维。段3、4、5和6都位于中脑的紧凑区域内。段7和段8分别包含副交感神经纤维，它们从爱丁格-威斯特法尔氏核穿过睫状神经节，沿着动眼神经（3号颅神经）到达睫状括约肌，即虹膜内的肌肉结构。


瞳孔对光反射神经通路示意图
左对光反射直接涉及神经节段1、5和7。节段1是传入肢体，包括视网膜和视神经。 段5和7形成出射肢体。
左同意的对光反射涉及神经节段2、4和7。节段2是传入肢体。 段4和7形成出射肢体。
正确的直接对光反射涉及神经段2、6和8。段2是传入肢体。 段6和8形成出射肢体。
正确的对光反射涉及神经节1、3和8。节1是传入肢体。 段3和段8形成出射肢体。
该图可以使用临床检查获得的对光反射测试结果，通过消除过程帮助将病变定位在瞳孔反射系统内。

临床意义


一种用于观察瞳孔对光反射的医用卤素笔灯。
瞳孔对光反射提供了一种有用的诊断工具，可以测试眼睛的感觉和运动功能的完整性。[1]急诊医师定期检查瞳孔对光反射以评估脑干功能。视神经损伤，动眼神经损伤，脑干病变（包括脑干死亡）和巴比妥类药物等抑郁药物可引起瞳孔反射异常。[4] [5]提供的示例如下：

左侧的视神经受损（例如，左视神经的横切，位于视网膜和视交叉点之间的某处，因此损害了左传入肢体，而其余的瞳孔对光反射神经通路的两侧均完好无损）将具有以下特征临床发现：
左眼直接反射消失。当左眼被光刺激时，两个瞳孔都不会收缩。左眼的传入信号无法通过横切的左视神经到达左侧完整的传出肢体。
正确的自愿反射消失了。当左眼受到光刺激时，来自左眼的传入信号无法通过横切的左视神经到达右侧完整的传出肢体。
正确的直接反射是完整的。右瞳孔的直接对光反射涉及完整的右视神经和右动眼神经。
左侧自愿反射完好无损。左瞳孔的一致对光反射涉及未损坏的右视神经和左动眼神经。
左侧动眼神经受损（例如，左动眼神经横断，CN III，因此损害了左出肢）将具有以下临床表现：
左眼直接反射消失。当左眼受到光刺激时，左瞳孔不会收缩，因为传出的信号无法从中脑通过左CN III传递到左瞳孔括约肌。
正确的自愿反射是完整的。当左眼受到光线刺激时，右瞳孔会收缩，因为左侧的传入肢体和右侧的传入肢体均完好无损。
正确的直接反射是完整的。当光射入右眼时，右瞳孔会收缩。右瞳孔的直接反射不受影响，右传入的肢体右CN II和右传出的肢体CN III均完好无损。
左自愿反射消失。当右眼被光刺激时，左瞳孔不会在意识上收缩。右传入肢完整，但左传入肢，左CN III受损。

病变定位示例
例如，对于左直接反射异常和右自愿反射异常（左自愿反射正常和右直接反射正常）的人，通过体格检查会产生左马库斯·冈恩瞳孔或所谓的传入瞳孔缺损：

左自愿反射正常，因此第2、4和7段正常。病变不在任何这些节段中。
右眼直接反射正常，因此第2、6和8段正常。与早期的法线结合，线段2、4、6、7和8都是正常的。
可能位于病变处的其余节段分别是节段1、3和5。可能的组合和置换是：（a）仅节段1，（b）仅节段3，（c）仅节段5，（d）段1的组合和（3）分段1和5的组合，（f）分段3和5的组合，以及（g）分段1、3和5的组合。
消除了选项（b）和（c），因为仅在第3部分或仅在第5部分中的孤立病变不能产生所讨论的对光反射异常。
沿着第1段的任何病变，包括左视网膜，左视神经和左前顶核在内的左传入肢，均可产生对光反射异常。第1部分病变的例子包括左视神经炎（左视神经发炎或感染），左视网膜脱离和仅涉及左前直肠核的孤立性小卒中。因此，选项（a），（d），（e），（f）和（g）是可能的。
在第3段和第5段中合并病变是引起缺损的可能性很小。从理论上讲，中脑的显微精确笔触涉及左前直肠核，双侧爱丁格-威斯特法尔核及其相互连接的纤维。此外，第4段与第3段在中脑具有相同的解剖空间，因此，如果第3段受损，第4段将很可能受到影响。在这种情况下，极不可能保留需要完整段4的左目共性反射。因此，选项（d），（f）和（g）全部都包括了段3，因此被淘汰。其余可能的选项是（a）和（e）。
基于上述推理，病变必须涉及第1段。第5段的损害可能伴随第1段病变，但在这种情况下，对于产生异常的对光反射结果来说是不必要的。选项（e）涉及第1段和第5段的合并病变。多发性硬化症通常同时影响多个神经系统部位，可能潜在地导致这种合并病变。答案很可能是选项（a）。神经成像（例如MRI扫描）将有助于确认临床发现。

认知影响
瞳孔对光的反应并非纯粹是自反的，而是受认知因素（例如注意力，意识和视觉输入的解释方式）调节的。例如，如果对一只眼睛施加了明亮的刺激，而对另一只眼睛则施加了黑暗的刺激，则两只眼睛之间会交替感知（即，双眼竞争）：有时会感觉到黑暗的刺激，有时会感觉到明亮的刺激，但不会同时出现与此同时。使用这种技术，已经表明，相对于黑暗刺激占主导地位的认知，明亮的刺激占主导地位的瞳孔较小。[6] [7]这表明瞳孔对光反射受到视觉意识的调节。同样，研究表明，即使在视觉输入相同的情况下，与暗刺激相比，当您暗中（即不看）瞳孔收缩时，瞳孔也会收缩。[8] [9] [10]此外，分散注意力的探针后瞳孔对光反射的大小与探针吸引视觉注意力并干扰任务执行的程度密切相关。[11]这表明瞳孔对光反射受到视觉注意和视觉注意的逐次尝试调制。最后，即使当两者的客观亮度都高时，主观上被感知为明亮的图片（例如，太阳的图片）也会比被感知为不那么明亮的图像（例如，室内场景的图片）引起更强烈的瞳孔收缩。图像相等。[12] [13]这表明瞳孔对光反射受主观（相对于客观）亮度的调制。

数学模型
瞳孔对光反射被建模为基于生理的非线性延迟微分方程，该方程描述了瞳孔直径随环境光照的变化：[14]

为了改善模拟结果的真实性，可以通过向环境光中添加小的随机变化（在0.05–0.3 Hz范围内）来近似河马效应。[16]

另见
Pupil
Pupillary response
Slit lamp
参考
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