Пупиллометрия в нейропедиатрической практике: теоретические и клинические аспекты

   Пупиллометрия – метод, основанный на количественной оценке диаметра зрачка в динамике. Интеграция афферентных сигналов и моторных реакций, осуществляемая как на уровне центральной нервной системы, так и на уровне эфферентных структур периферической нервной системы, непрерывно влияет на изменение диаметра зрачка. К основным процессам, влияющим на регуляцию размера зрачка, относят реакцию зрачка на свет, аккомодацию и эмоциональные реакции. Понимание этих механизмов важно для диагностики и лечения различных неврологических и психиатрических расстройств. Для исследования зрачка используется технология ближнего инфракрасного диапазона вместе с камерой высокого разрешения. Данная методика получила широкое распространение в различных областях медицины, включая педиатрию. Пупиллометрия дает объективную информацию о состоянии различных структур нервной системы ребенка и не требует значительных временных и финансовых затрат. В данном кратком обзоре представлены данные о механизмах регуляции диаметра зрачка, а также о клиническом применении данного метода в нейропедиатрической практике.

1. Пупиллометрия в оценке психоэмоционального состояния и когнитивных функций человека / Кутлубаев М.А. [и др.]. // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2023. – T. 73, № 5. – С. 651-665. doi: 10.1002/cphy.c140014

2. McDougal, D.H. Autonomic Control of the Eye. / D.H. McDougal, P.D. Gamlin // In Comprehensive Physiology, D.M. Pollock (Ed.). – 2015 Jan. – Vol. 5, № 1. – P. 439-73. doi: 10.1002/cphy.c140014

3. Background luminance effects on pupil size associated with emotion and saccade preparation / Y.G. Cherng [et al.]. Sci Rep. – 2020. – Vol. 10(1). – P. 15718. doi: 10.1038/s41598-020-72954-z.

4. Szabadi, E. Functional Organization of the Sympathetic Pathways Controlling the Pupil: Light-Inhibited and Light-Stimulated Pathways / E. Szabadi // Front Neurol. – 2018. – Vol. 9. – P. 1069. doi: 10.3389/fneur.2018.01069.

5. Aston-Jones, G. Locus coeruleus: From global projection system to adaptive regulation of behavior / G. Aston-Jones, B. Waterhouse // Brain Res. – 2016. – Vol. 1645. – P. 75-78. doi: 10.1016/j.brainres.2016.03.001.

6. Benarroch, E.E. The central autonomic network: functional organization, dysfunction, and perspective / E.E. Benarroch // Mayo Clin Proc. – 1993. – Vol. 68, № 10. – P. 988-1001. doi: 10.1016/s0025-6196(12)62272-1.

7. The autonomic brain: an activation likelihood estimation meta-analysis for central processing of autonomic function / F. Beissner [et al.]. // J Neurosci. – 2013. Vol. 33, № 25. – P. 10503-11. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1103-13.2013.

8. Mathôt S. Pupillometry: Psychology, Physiology, and Function/ S. Mathôt // J Cogn. 2018 – Vol. 1 – P. 16-29 doi: 10.5334/joc.18.

9. Eye pupil - a window into central autonomic regulation via emotional/cognitive processing / N. Ferencová [et al.]// Physiol Res. 2021. - Vol.70(Suppl 4) – P. 669-S682. doi: 10.33549/physiolres.934749.

10. Peysakhovich, V. The impact of luminance on tonic and phasic pupillary responses to sustained cognitive load / V. Peysakhovich, F. Vachon, F. Dehais // International Journal of Psychophysiology. – 2017. – Vol. 112. – P. 40–45. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2016.12.003

11. Cortical modulation of pupillary function : systematic review / C. Peinkhofer [et al.] // PeerJ. – 2019. – Vol. 7.e6882. doi: 10.7717/peerj.6882.

12. Pupil examination: validity and clinical utility of an automated pupillometer / M.Meeker [et al.]// J Neurosci Nurs. 2005 – Vol. 37 – P. 34-40.

13. Idiosyncratic pupil regulation in autistic children / I.H. Bleimeister [et al.] // bioRxiv : the preprint server for biology – 2024. – 2024.01.10.575072. doi: 10.1002/aur.3234.

14. Polzer, L. Pupillometric measures of altered stimulus-evoked locus coeruleus-norepinephrine activity explain attenuated social attention in preschoolers with autism spectrum disorder / L. Polzer, C.M. Freitag, N. Bast // Autism Res. – 2022. – Vol. 15, № 11. – P. 2167-2180. doi: 10.1002/aur.2818. Epub 2022 Sep 16. PMID: 36111843.

15. Atypical Arousal Regulation in Children With Autism but Not With Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder as Indicated by Pupillometric Measures of Locus Coeruleus Activity / N. Bast [et al.] // Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. – 2023. – Vol. 8, № 1. – P. 11-20. doi: 10.1016/j.bpsc.2021.04.010.

16. Sensitivity and specificity of pupillary light reflex measures for ASD using monocular pupillometry / G.T.F. Lynch [et al.] // Neurol Sci. – 2022. – Vol. 43, № 7. – P. 4537-4545. doi: 10.1007/s10072-022-05976-2.

17. Pupillary responses for social versus non-social stimuli in autism : A systematic review and meta-analysis / G. Stefanelli [et al.] // Neurosci Biobehav Rev. – 2024. Vol. 166:105872. doi: 10.1016/j.neubiorev.2024.105872.

18. Nursing insights on the effectiveness of automated pupillometry in two distinct pediatric intensive care units / B.S.J. Jiang [et al.] // Pediatr Nurs. – 2024. – Vol. 78:e398-e403. doi: 10.1016/j.pedn.2024.07.032.

19. Neurological Pupillary Index (NPi) Measurement Using Pupillometry and Outcomes in Critically Ill Children / J. Jiang [et al.] // Cureus. – 2023. – Vol. 15, № 10. – P. e46480. doi: 10.7759/cureus.46480.

20. Noninvasive Neuromonitoring Modalities in Children Part I: Pupillometry, Near-Infrared Spectroscopy, and Transcranial Doppler Ultrasonography / M.E. Lovett [et al.] // Neurocrit Care. – 2024. – Vol. 40, № 1. – P. 130-146. doi: 10.1007/s12028-023-01730-4.

21. The Role of Pupillometry in the Assessment of Pain in Children Under General Anesthesia: A Prospective Single-Blinded Observational Study / A. Singh [et al.] // Cureus. – 2023. – Vol. 15, № 8. – P.e43894. doi: 10.7759/cureus.43894.

22. Investigating the development of the autonomic nervous system in infancy through pupillometry / L.M. de Vries [et al.] // J Neural Transm (Vienna). – 2023. – Vol. 130, № 5. – P. 723-734. doi: 10.1007/s00702-023-02616-7.

23. Benitez, V.L. Pupillometry as a Window into Young Children's Sustained Attention. / V.L. Benitez, M.K. Robison // J Intell. – 2022. – Vol. 10, № 4. – P. 107. doi: 10.3390/jintelligence10040107.

24. Способ объективной оценки вегетативных нарушений у подростков, перенесших COVID-19 : патент № 2821560 Рос. Федерация; заявл. 13. 02. 2024; опубл. 25. 06. 2024. Бюл. № 18. 10 с.