Neurophysiological correlates of processing significant auditory information in young people with myopia 17-19 years old

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Myopia in young people causes a relative deficit in the receipt of visual afferent information, as well as compensatory tension of neurophysiological mechanisms of processing auditory information at the level of the neocortex. The high rates of digitalization of education and lifestyle among young people, especially the first year of university studies, exacerbate not only the risk of myopia progression, but also the stress of information processing processes. It is important to identify neurophysiological correlates of stress in auditory information processing processes as potential neuromarkers of the risk of cognitive impairment in myopes.

Purpose. To study the characteristics of cognitive evoked potentials (VP) of P300 in young people aged 17-19 with myopia.

Materials and methods. 96 people, 66 girls and 30 boys participated in the study. The average age of the participants was 18.3±0.1 years. 37 participants without ophthalmopathology and 59 people with an established diagnosis of "myopia" from among the students of the medical University of Arkhangelsk. The participants were assessed for uncorrected and maximally corrected visual acuity, the value of clinical refraction (in diopters), qualitative changes, as well as the margin of relative accommodation (in diopters). The latency and amplitude of the components of cognitive auditory VP R300 were determined using the NeuronSpectr-4/VPM electroencephalograph (Neurosoft, Russia). The obtained results were processed using the statistical software package SPSS.

Results. In myopes aged 17-19 years, compared with people without ophthalmopathology, the decision-making time (latency of the P3 component) in the left frontal and parietal regions of the brain is longer, and the peak amplitude of the P3 component in the left frontal and central parts of the brain is increased. The amplitude parameters of the N2-P3 component in individuals with myopia in the occipital regions of the brain were higher than in healthy participants (statistically significantly on the right) with significant differences in the severity of the anterior–posterior gradient of the amplitudes of the P2-N2 component in myopes and healthy individuals.

Conclusion. In myopes aged 17-19 years, an elongation of decision-making time was revealed with the involvement of a larger amount of neuronal resources, including the resources of the visual and posterior temporal cortex of the brain, when perceiving and recognizing significant auditory information in comparison with ophthalmologically healthy individuals.

About the authors

Roman N. Zelentsov

Northern State Medical University

Author for correspondence.
Email: zelentsovrn@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4875-0535

Cand. Sc. (Med), Associate Professor of the Department of Family Medicine and Internal Diseases

 

Russian Federation, 51, Troitsky Ave., Arkhangelsk, 163000, Russian Federation

Irina S. Kozhevnikova

Northern (Arctic) Federal University; Northern State Medical University

Email: kogevnikovais@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7194-9465

Ph.D., Associate Professor of the Department of Human Biology and Biotechnical Systems; Associate Professor of the Department of Hygiene and Medical Ecology

 

Russian Federation, 17, Severnaya Dvina Embankment, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation; 51, Troitsky Ave., Arkhangelsk, 163000, Russian Federation

Liliya V. Poskotinova

N.P. Laverov Federal Research Center for Integrated Arctic Studies, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Northern State Medical University

Email: liliya200572@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7537-0837

Dr.Sc. (Biol.), Cand. Sc. (Med.), Associated Professor, Chief Scientific Resercher, Head of the Biorhythmology Laboratory, Institute of Environmental Physiology

 

Russian Federation, 20, Nikolsky Ave., Arkhangelsk, 163020, Russian Federation; 51, Troitsky Ave., Arkhangelsk, 163000, Russian Federation

References

  1. Dutchin, I. V., et al. (2022). Study of the psycho emotional status in patients scheduled for keratorefractive surgery using the SMILE technique. Ophthalmosurgery, (3), 20–27. https://doi.org/10.25276/0235 4160 2022 3 20 27. EDN: https://elibrary.ru/AZYWUL
  2. Zelentsov, R. N., Unguryanu, T. N., & Poskotinova, L. V. (2022). Age related aspects of myopia incidence in the European North of Russia. Human Ecology, (1), 19–26. https://doi.org/10.17816/humeco84128. EDN: https://elibrary.ru/IHPCKF
  3. Zelentsov, R. N., Poskotinova, L. V., & Kozhevnikova, I. S. (2023). Features of the spatial distribution of auditory cognitive evoked potentials P300 parameters in young people with myopia. Human Ecology, 30(11), 865–874. https://doi.org/10.17816/humeco626008. EDN: https://elibrary.ru/YHKMDV
  4. Tarutta, E. P., et al. (2018). A comprehensive approach to the prevention and treatment of progressive myopia in schoolchildren. RMJ. Clinical Ophthalmology, 18(2), 70–76. https://doi.org/10.21689/2311 7729 2018 18 2 70 76. EDN: https://elibrary.ru/OTMVBH
  5. Braverman, R. (2007). Diagnosis and treatment of refractive errors in the pediatric population. Current Opinion in Ophthalmology, 18(5), 379–383. https://doi.org/10.1097/ICU.0b013e328244dfed
  6. Dayan, Y. B., et al. (2005). The changing prevalence of myopia in young adults: a 13 year series of population based prevalence surveys. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 46(8), 2760–2765. https://doi.org/10.1167/iovs.04-0260
  7. Fan, D. S. P., et al. (2004). Prevalence, incidence, and progression of myopia of school children in Hong Kong. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 45(4), 1071–1075. https://doi.org/10.1167/iovs.03-1151
  8. Hayashi, K., et al. (2010). Long term pattern of progression of myopic maculopathy: a natural history study. Ophthalmology, 117(8), 1595–1611. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2009.11.003
  9. Holden, B. A., et al. (2016). Global prevalence of myopia and high myopia and temporal trends from 2000 through 2050. Ophthalmology, 123(5), 1036–1042. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.01.006
  10. Ikuno, Y. (2017). Overview of the complications of high myopia. Retina, 37(12), 2347–2351.
  11. Li, Q., et al. (2020). Investigation of the psychological health of first year high school students with myopia in Guangzhou. Brain and Behavior, 10(4), e01594. https://doi.org/10.1002/brb3.1594. EDN: https://elibrary.ru/FXKKNQ
  12. McCarty, C. A., & Taylor, H. R. (2000). Myopia and vision 2020. American Journal of Ophthalmology, 129(4), 525–527.
  13. Nitzan, I., Shmueli, O., & Safir, M. (2024). Association of myopia with anxiety and mood disorders in adolescents. Eye, 1–3. https://doi.org/10.1038/s41433-024-03170-6. EDN: https://elibrary.ru/FVHVXZ
  14. Qiu, M., et al. (2013). Association between myopia and glaucoma in the United States population. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 54(1), 830–835. https://doi.org/10.1167/iovs.12-11158
  15. Ruiz Medrano, J., et al. (2019). Myopic maculopathy: current status and proposal for a new classification and grading system (ATN). Progress in Retinal and Eye Research, 69, 80–115. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2018.10.005. EDN: https://elibrary.ru/TPBWAV
  16. Vitale, S., Sperduto, R. D., & Ferris, F. L. (2009). Increased prevalence of myopia in the United States between 1971–1972 and 1999–2004. Archives of Ophthalmology, 127(12), 1632–1639. https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2009.303
  17. Wang, T. J., et al. (2009). Changes of the ocular refraction among freshmen in National Taiwan University between 1988 and 2005. Eye, 23(5), 1168–1169. https://doi.org/10.1167/iovs.03-1151
  18. World Health Organization. Retrieved from: http://www.who.int/blindness/causes/priority/en/index4.html
  19. Wu, P. C., et al. (2018). Myopia prevention and outdoor light intensity in a school based cluster randomized trial. Ophthalmology, 125(8), 1239–1250. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2017.12.011
  20. Zhu, X., et al. (2023). CCL2 mediated inflammatory pathogenesis underlies high myopia related anxiety. Cell Discovery, 9(1), 94. https://doi.org/10.1038/s41421-023-00588-2. EDN: https://elibrary.ru/MMQJUM
  21. Zhu, X., et al. (2021). Aberrant TGF β1 signaling activation by MAF underlies pathological lens growth in high myopia. Nature Communications, 12(1), 2102. https://doi.org/10.1038/s41467-021-22041-2. EDN: https://elibrary.ru/XAAUMZ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».