【目的】前期研究报道长期视觉剥夺后视觉皮层发生了结构重塑,但是对枕叶视觉皮层以外的视觉信息处理通路的结构重塑关注较少。本研究的目的是探索不同失明年龄段盲人全脑皮层厚度、表面积以及体积的潜在重塑,重点关注视觉经验对枕叶视觉皮层以外脑区皮层结构重塑的影响;通过引入线性和指数模型,探讨这些盲人重塑脑区结构改变与失明年龄的内在关系,以探讨这些脑区的结构重塑的形成机制。【对象与方法】本研究对象包括不同失明年龄段的盲人与正常对照,共145人。包括先盲18例(无视觉经验),早盲30例(失明年龄为1-12岁),晚盲47例(失明年龄大于12岁),以及性别与年龄相匹配的正常对照者50例。采集所有受试者的三维T1结构像,使用Freesurfer重建每个被试的脑皮层(灰白质面和软脑膜面),计算皮层形态定量表征(厚度、表面积与体积)。首先引入一般线性模型(以脑定量表征作为因变量,分组作为自变量,年龄和性别作为无关变量回归掉),基于皮层最小单元(vertex)分析全脑各组之间脑形态定量表征的差异。将皮层结构出现明显差异的脑区作为感兴趣区,提取出这些脑区的平均脑定量表征,分别利用线性和指数模型,探讨感兴趣区内平均皮层厚度与失明年龄的线性和非线性关系。【结果】(1)与正常对照相比,先盲枕叶皮层厚度明显增加,主要位于双侧初级视觉皮层、舌回和楔叶等,而双侧颞极与内嗅皮层厚度显著减低;早盲枕叶皮层厚度未见显著改变;晚盲主要表现为枕叶皮层厚度减低,包括双侧枕下回、舌回、梭状回与左侧楔叶等。早盲与晚盲均未见显著的颞极与内嗅皮层厚度改变。(2)各亚组盲人与正常对照相比均主要表现为内侧枕叶皮层表面积减低,包括初级视觉皮层、楔叶、舌回、梭状回等脑区。其中以初级视觉皮层表面积减低最显著,而且晚盲面积减低范围最广泛。(3)各亚组盲人与正常对照相比主要表现为枕叶皮层体积减低,晚盲变化范围最广泛,早盲次之。分布范围相较皮层表面积变化而言更局限。(4)在枕叶皮层,基于感兴趣区的研究发现:先盲枕叶皮层感兴趣区的皮层厚度显著高于正常人和其它几组盲人;而皮层表面积显著低于其它组;先盲枕叶皮层体积显著高于其它盲人组,而与正常人无显著差异。早盲和晚盲枕叶皮层体积显著低于正常人。(5)在颞极和内嗅皮层,基于感兴趣区的研究发现:先盲的皮层厚度显著低于其它盲人组和正常人,而早盲和晚盲的皮层厚度与正常人无显著差异;四组之间该脑区的皮层表面积无显著差异;先盲左侧颞极的体积相比晚盲和正常人减低。(6)基于曲线拟合的结果显示:各感兴趣区的皮层厚度与失明年龄的关系使用指数模型拟合优度最佳,提示视觉经验对视觉相关皮层的结构重塑存在敏感期,具体表现为:在枕叶皮层,随着失明年龄的增加,盲人皮层厚度呈指数减低,1-2岁后失明者,盲人枕叶皮层厚度趋于稳定,与正常人相差不大;而在枕叶外的颞极和内嗅皮层,随着失明年龄的增加,盲人皮层厚度呈指数增加,2-5岁失明者,盲人皮层厚度趋于稳定。【结论】视觉剥夺后盲人不仅枕叶内视觉亚区,而且腹侧视觉通路上颞极与内嗅皮层等结构也发生了结构重塑:(1)所有盲人枕叶视觉皮层表面积普遍萎缩,提示继发于前视觉通路损害的轴突变性机制在所有盲人均发挥作用;(2)仅先盲枕叶视觉皮层增厚提示其存在关键期,是轴突变性、皮层发育及经验依赖性可塑性共同作用的结果。(3)先盲颞极和内嗅皮层变薄主要与经验依赖性可塑性机制有关。