Udar mózgu jest jedną z najczęstszych przyczyn trwałej utraty funkcji wzrokowych, w tym niedowidzenia połowiczego, które odbiera pacjentom połowę pola widzenia. Dotychczasowe metody rehabilitacji wzroku były długotrwałe, obciążające i często przynosiły jedynie częściową poprawę. Najnowsze badanie przeprowadzone przez zespół Friedhelma Hummela z Instytutu Neuro-X (EPFL) pokazuje jednak, że przełomowe połączenie treningu wzrokowego z precyzyjną, nieinwazyjną stymulacją mózgu może przywrócić widzenie nawet u osób z długotrwałymi zaburzeniami po udarze.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak udar mózgu zakłóca komunikację pomiędzy obszarami odpowiedzialnymi za widzenie i prowadzi do niedowidzenia połowiczego.
- Na czym polega nowa terapia łącząca trening wzrokowy z przezczaszkową stymulacją prądem zmiennym (cf-tACS).
- Jak synchronizacja oscylacji mózgowych może realnie przywracać utracone pole widzenia.
- Którzy pacjenci odnoszą największe korzyści z tej terapii i jakie biomarkery mogą to przewidywać.
Czym jest niedowidzenie połowicze i dlaczego tak trudno je leczyć?
Niedowidzenie połowicze (zwane również hemianopią) występuje, gdy pacjent traci połowę pola widzenia wskutek uszkodzenia obszarów mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie bodźców wzrokowych. Udar zakłóca precyzyjną synchronizację elektrycznych rytmów mózgu, które umożliwiają wymianę informacji pomiędzy pierwotną korą wzrokową (V1), a obszarem środkowo-skroniowym odpowiedzialnym za detekcję ruchu (MT).
Dotychczasowe metody rehabilitacji opierały się na intensywnych ćwiczeniach i nauce kompensacji, lecz nie były w stanie odbudować przerwanej komunikacji neuronalnej. Dlatego poprawa często była umiarkowana, a proces trwał miesiącami.
Nowa terapia – połączenie treningu wzrokowego i stymulacji mózgu
Zespół badawczy EPFL przetestował nowatorską metodę leczenia, która łączy:
- trening wzrokowy oparty na ćwiczeniach wykrywania ruchu,
- wieloogniskową przezczaszkową stymulację mózgu prądem zmiennym (cf-tACS).
Celem było zsynchronizowanie zaburzonych oscylacji mózgowych i przywrócenie komunikacji pomiędzy obszarami układu wzrokowego.
W badaniu uczestniczyło 16 pacjentów z utratą pola widzenia po udarze. Osoby te wykonywały zadania wzrokowe podczas stymulacji cf-tACS o częstotliwościach odzwierciedlających naturalny przepływ informacji w mózgu. Do pierwotnej kory wzrokowej dostarczano fale alfa o niskiej częstotliwości, a do obszaru wrażliwego na ruch – fale gamma o wysokiej częstotliwości. Jak podkreśla kierownik projektu:
[To] jeden z naszych fascynujących projektów klinicznych (…) w celu poprawy funkcji wzrokowych u pacjentów po udarze z niedowidzeniem połowiczym – mówi.
Jak działa cf-tACS? Neurofizjologiczny mechanizm terapii
Stymulacja prądem zmiennym umożliwia precyzyjne modulowanie oscylacji mózgowych. To kluczowe, ponieważ przywrócenie synchronizacji pomiędzy V1, a MT wydaje się warunkiem koniecznym dla odzyskania funkcji wzrokowych.
Badacze zastosowali cf-tACS o przepływie w przód, który naśladuje naturalny kierunek przesyłania informacji w czasie przetwarzania bodźców wzrokowych. Dzięki temu możliwe było „zrestartowanie” zakłóconych szlaków neuronalnych.
Obrazowanie mózgu i badania EEG wykazały:
- zwiększoną synchronizację pomiędzy V1 i MT,
- wzrost aktywności w obszarze MT po stymulacji,
- korelację między zachowaną integralnością szlaków neuronalnych a poziomem poprawy funkcji wzrokowych.
Wyniki badania – odzyskiwanie pola widzenia i poprawa widzenia ruchu
Pacjenci otrzymujący terapię cf-tACS wykazali:
- znacznie większą poprawę percepcji ruchu niż grupa kontrolna,
- mierzalne poszerzenie pola widzenia w obszarach trenowanych,
- subiektywne efekty funkcjonalne, które realnie wpływały na codzienne życie.
Jeden z pacjentów powiedział, że dzięki terapii po raz pierwszy od udaru był w stanie „widzieć prawą rękę żony siedzącej na fotelu pasażera podczas prowadzenia samochodu”. U części chorych efekt rehabilitacyjny był silniejszy, gdy zachowane były fragmenty szlaków łączących korę wzrokową z obszarem MT. To wskazuje na potencjalny biomarker predykcyjny, który może usprawnić przyszłą kwalifikację pacjentów.
Znaczenie terapii i perspektywy rozwoju
Wyniki badania prezentują pierwsze dowody na to, że skoordynowana, ukierunkowana stymulacja mózgu może wzmacniać efekty treningu wzrokowego i umożliwiać powrót funkcji, które dotąd były uważane za utracone bezpowrotnie. Metoda może stać się przełomem w terapii pacjentów po udarze z hemianopią, ponieważ:
- skraca czas potrzebny do osiągnięcia poprawy,
- jest nieinwazyjna i może być prowadzona ambulatoryjnie,
- działa poprzez przywrócenie naturalnej komunikacji neuronalnej.
Naukowcy planują większe badania kliniczne oraz poszukiwanie bardziej spersonalizowanych protokołów stymulacji, dostosowanych do indywidualnych wzorców aktywności mózgowej.
Główne wnioski
- Nowa terapia cf-tACS w połączeniu z treningiem wzrokowym znacząco poprawia percepcję ruchu i poszerza pole widzenia u osób z hemianopią po udarze.
- Stymulacja zsynchronizowana z naturalnym przepływem informacji w mózgu przywraca komunikację pomiędzy pierwotną korą wzrokową a obszarem MT.
- Obrazowanie mózgu wykazało wzrost aktywności i synchronizacji w kluczowych obwodach wzrokowych, co potwierdza skuteczność podejścia.
- Największą poprawę obserwuje się u pacjentów z częściowo zachowanymi szlakami neuronalnymi – to potencjalny biomarker kwalifikacji do terapii.
Źródło:
- Ecole Polytechnique Federale de Lozanna
