《Scientific Reports》：Association between reduced chewing-induced brain blood flow and cognitive performance in mandibular prognathism patients in a pilot study
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本研究针对牙颌面畸形患者认知功能研究空白，首次联合fNIRS与眼动追踪技术，发现下颌前突（MP）患者虽未出现显著整体认知障碍，但其咀嚼诱导的双侧额下回脑血流（BBF）显著降低，且BBF与全局认知、记忆等域呈正相关，提示BBF测量或可作为认知筛查的辅助指标，为探索正颌手术对认知功能的潜在影响提供了新视角。
当我们咀嚼食物时，不仅仅是肠胃消化过程的开始，更是一场大脑的激活仪式。已有大量研究证实，咀嚼动作能够显著增加大脑特定区域的血流量，从而像给大脑做“有氧运动”一样，对认知功能的维持和改善起着重要作用。特别是在老年人群中，牙齿缺失、咀嚼功能下降与认知障碍、痴呆风险增加之间的关联已被多项流行病学研究所证实。然而，一个长期被忽视的群体是那些因先天发育异常而导致严重咀嚼功能障碍的牙颌面畸形患者，尤其是常见的下颌前突（Mandibular Prognathism, MP）患者。这些患者从青少年时期就开始经历慢性的、严重的咀嚼效率下降，但这种发育性咀嚼功能障碍是否会对处于关键神经发育期的年轻患者认知功能产生潜在影响，至今仍是一个未知的领域。这不仅是口腔医学与神经科学交叉领域的知识盲区，也关乎是否应将认知功能评估纳入牙颌面畸形患者的综合治疗与康复策略。
为了揭开这一谜题，来自日本鹤见大学齿学院正畸科的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一项开创性的试点研究。研究人员创新性地将功能性近红外光谱（functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS）技术与基于眼动追踪的认知评估工具（Mirudake）相结合，首次对下颌前突患者的咀嚼诱导脑血流变化和认知功能进行了系统性的综合评价。
研究团队主要运用了几项关键技术方法：首先，采用fNIRS无创测量受试者在咀嚼任务中大脑皮层（重点关注双侧额下回，Inferior Frontal Gyrus, IFG）的氧合血红蛋白浓度变化，以量化脑血流响应。其次，使用经认证的医疗软件Mirudake，通过iPad前置摄像头捕捉眼动轨迹，评估包括记忆、执行功能、注意力、视觉空间认知、语言和定向力在内的六个核心认知域，并计算全局认知表现得分。研究对象包括44名下颌前突患者（MP组）、17名正常<牙合>个体（NORM组，用于脑血流比较）以及59名40-49岁的健康对照者（HC组，由Ai-BrainScience公司提供认知功能数据）。
研究结果
下颌前突显著减弱咀嚼诱导的脑血流
研究发现，在咀嚼石蜡任务中，正常<牙合>对照组（NORM）在双侧额下回区域诱导的脑血流百分比显著高于下颌前突患者（MP）组。右侧额下通，NORM组的脑血流诱导中位数为57%，而MP组仅为23%；左侧额下回同样观察到NORM组（50%）的激活程度显著高于MP组（33%）。这一结果重复并证实了该团队先前的研究发现，明确表明下颌前突这种牙颌面畸形确实会导致咀嚼过程中大脑关键区域的神经激活水平降低。
下颌前突患者未表现出显著的全局认知功能障碍
令人稍感意外的是，尽管脑血流激活减弱，但比较MP组与健康对照组（HC）的Mirudake认知评估得分时，两组的全局认知表现得分并无统计学显著差异。进一步的双单侧检验（TOST）等价性分析显示，若采用标准等价界值，两组认知功能可被认为是等价的，即MP患者并未表现出明显的整体认知障碍。在六个认知子域中，除MP组的定向力得分反而显著高于HC组外，其余域（记忆、执行功能、注意力、视觉空间认知、语言）均未显示显著差异。
脑血流与认知表现呈正相关
相关性分析揭示了本研究中最具启示性的发现：咀嚼诱导的脑血流（BBF）与多项认知功能得分之间存在正相关关系。无论是右侧还是左侧额下回的脑血流，都与全局认知表现得分和记忆功能得分显著正相关。此外，右侧脑血流与视觉空间认知正相关，左侧脑血流与执行功能正相关。这表明，即使在未达到临床认知障碍诊断标准的年轻MP患者中，咀嚼所能激发的大脑活动水平，与其在多个重要认知域的表现存在内在的神经生物学联系。
脑血流测量在认知评估中的潜在诊断价值
研究人员进一步通过受试者工作特征曲线（ROC）分析了脑血流测量值区分认知状态的潜在能力。结果显示，曲线下面积（AUC）为0.657（95% CI: 0.431-0.865），虽被归类为“较差”的判别能力，但高于随机水平。以Youden指数确定的最佳阈值（BBF ≤ 0.068174）对应的灵敏度为62.5%，特异性为73.8%，总体准确度为72.7%。这表明，咀嚼诱导的脑血流测量虽然目前尚不能作为独立的认知诊断工具，但显示出作为认知筛查辅助指标的潜在应用前景，尤其在结合其他评估手段时可能更有价值。
研究结论与意义
这项试点研究首次系统地评估了下颌前突患者的认知功能，并探讨了其与咀嚼诱导脑血流变化的关系。主要结论是：尽管下颌前突患者确实存在咀嚼相关大脑激活（额下回脑血流）的显著减弱，但这群相对年轻的患者并未表现出显著的全局性认知障碍。然而，脑血流与多个认知域表现之间的正相关关系，提示咀嚼功能、大脑神经活动与认知处理之间存在着内在的生理联系。
这项研究的发现具有多重重要意义。首先，它填补了牙颌面畸形领域认知功能研究的空白，将关注点从单纯的美学和咬合功能扩展到了潜在的神经系统影响。其次，它提出了一个有趣的科学问题：对于这些从发育期就开始适应慢性咀嚼功能障碍的年轻患者，他们的大脑可能通过神经可塑性机制发生了代偿性改变，从而掩盖了潜在的认知风险。这种代偿机制与老年人因后天性咀嚼功能下降导致的认知衰退路径可能截然不同。最后，研究结果也为未来的临床实践指明了新的探索方向。既然发现了咀嚼功能与大脑活动、认知表现的关联，那么一个自然而然的推论是：通过正颌手术等手段有效纠正牙颌面畸形、恢复正常的咀嚼功能，是否有可能对患者的认知健康产生积极的促进作用？这不仅能为正颌治疗提供超越美观和功能的额外价值依据，也可能为通过改善口腔功能来维护终生认知健康提供新的思路。
当然，作为一项试点研究，它也存在一些局限性，如样本量相对较小、横断面设计无法推断因果关系、对照组年龄不匹配等。这些都需要未来更大样本、纵向追踪（如比较手术前后变化）、并包含更全面混杂因素控制的研究来进一步验证和深化当前发现。但毋庸置疑，这项研究成功地打开了了一扇通往新领域的大门，提醒我们牙颌面畸形的影响可能远比我们想象的要深远，激励着研究人员和临床医生去关注和探索口腔状态与全身健康，特别是与大脑认知健康之间那些精妙而复杂的联系。
