Úvod

Glaukom je oční onemocnění, které poškozuje zrakový nerv a způsobuje ztrátu periferního vidění. Jakmile dojde k poškození, konvenční léčba (například snížení očního tlaku) nemůže ztracené vidění obnovit. Vědci proto zkoumali, zda by neinvazivní mozková stimulace mohla pomoci zlepšit zbývající zrak. Dvě běžné metody jsou transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) a transkraniální magnetická stimulace (TMS), které aplikují slabé elektrické nebo magnetické pulzy na pokožku hlavy za účelem modulace mozkové aktivity. Malé studie testovaly tyto techniky u pacientů s glaukomem, aby zjistily, zda lze zlepšit zrakové zpracování (citlivost kontrastu, defekty zorného pole atd.). Provedeme přehled těchto pilotních a kontrolovaných studií, přičemž si všimneme, kam byly umístěny elektrody nebo cívky, nastavení stimulace, naměřené zrakové zisky a jak dlouho tyto zisky trvaly. Diskutujeme také možné mechanismy (jako je posílení mozkové plasticity nebo snížení neuronálního „šumu“) a důležitost dobře navržených studií s kontrolou placeba (sham), protože tréninkové nebo placebo efekty mohou napodobovat zlepšení.

Techniky mozkové stimulace

tDCS využívá mírný konstantní elektrický proud aplikovaný prostřednictvím elektrod na pokožku hlavy. V závislosti na polaritě může zvyšovat (anodální) nebo snižovat (katodální) kortikální excitabilitu. Typicky je jedna elektroda umístěna nad cílovou oblastí mozku (často okcipitální zrakovou kůrou) a druhá elektroda (referenční) je umístěna jinde (např. na tváři nebo čele). Sezení léčby často trvají 10–20 minut při 1–2 mA. TMS využívá krátké magnetické pulzy prostřednictvím cívky k vyvolání elektrických proudů v podkladové kůře. Obě metody byly použity pro mnoho mozkových poruch; u zraku se snaží „posílit“ zbytkovou zrakovou funkci rekrutováním plasticity ve zrakových drahách.

tDCS u glaukomu

Ve studiích glaukomu se výzkumníci obecně zaměřovali na zrakovou kůru (okcipitální lalok). Nedávná randomizovaná studie zahrnovala pacienty, kteří podstoupili jedno sezení anodální tDCS (a-tDCS) o intenzitě 2 mA po dobu 20 minut. Anoda byla umístěna na Oz (střed okciput) a katoda na tváři. Toto jediné sezení mírně zlepšilo přesnost detekce zorného pole (asi 3–5% zlepšení při vysokorozlišovací perimetrii) ve srovnání s placebem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Multifokální vizuálně evokované potenciály (mfVEP) také vykazovaly mírně vyšší poměr signálu k šumu a rychlejší odezvy po a-tDCS. Tyto zisky byly statisticky významné oproti placebu, ale jejich rozsah byl velmi malý, zhruba na úrovni variability test-retestu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jinými slovy, vidění se zlepšilo u některých testů, ale jen o několik procent, což nemusí být v běžném životě znatelné.

Parametry sezení: Typické pilotní studie používaly jedno 20minutové sezení 1–2 mA a-tDCS na okciput (Oz). Jedna studie také zkoušela alternativní průběhy (střídavý proud tACS při 10 Hz a náhodný šum tRNS) oproti placebu, ale pouze a-tDCS prokázala jasný účinek (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Žádná studie nepoužila velmi vysokou intenzitu nebo velmi dlouhé trvání přesahující 20–30 minut.

Výsledky vidění: Měřené výsledky zahrnovaly indexy zorného pole (např. přesnost detekce nebo průměrný defekt v perimetrii) a někdy citlivost kontrastu nebo zrakovou ostrost. Ve výše uvedené studii a-tDCS vyvolala malé zvýšení přesnosti detekce při vysokorozlišovacím perimetrickém testu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nebyla prokázána žádná velká změna ve standardní automatizované perimetrii (průměrný defekt) ani ve zrakové ostrosti. Citlivost kontrastu nebyla vždy měřena ve studiích glaukomu, ačkoli u jiných očních poruch může tDCS přechodně zvýšit prahové hodnoty kontrastu. Klíčové je, že RCT pro glaukom poznamenala, že drobná zlepšení „nemusí být klinicky významná“ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Doba trvání účinků: V těchto studiích byly účinky testovány bezprostředně před a po stimulačním sezení. V této studii nebylo hlášeno žádné udržitelné následné sledování po několika hodinách, takže není jasné, jak dlouho přínos jednoho sezení trvá. Jiný výzkum (obecně u poškození zrakového nervu) naznačuje, že jakékoli zlepšení často mizí během dnů nebo týdnů po ukončení stimulace (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

TMS a další modality

TMS: Dosud existuje málo publikovaných studií repetitivní TMS (rTMS) konkrétně pro glaukom. TMS může excitovat neurony zrakové kůry a byla experimentálně použita k vyvolání fosfénů (záblesků světla) i u slepých jedinců. Teoreticky by rTMS mohla být aplikována v několika sezeních na okcipitální lalok k posílení kortikální excitability a případně odhalení zbytkového vidění. Nicméně, žádné dobře kontrolované studie u glaukomu dosud neprokázaly jasné zlepšení vidění pomocí TMS. (Většina výzkumu zorného pole s TMS se zaměřovala spíše na ztrátu zraku související s cévní mozkovou příhodou než na glaukom.)

Alternativní elektrická stimulace: Některé studie používaly transorbitální stimulaci střídavým proudem (rtACS), kde jsou elektrody umístěny na zavřených očních víčkách k stimulaci sítnice/zrakového nervu. Ačkoli se tato metoda zaměřuje převážně na oko spíše než na mozek, byla kombinována s monitorováním mozku. V jedné velké randomizované studii rtACS u poškození zrakového nervu (včetně mnoha pacientů s glaukomem) podstoupili subjekty 10 denních sezení po 50 minutách. Obě skupiny, jak ta s aktivní stimulací, tak ta s placebem, zlepšily své zorné pole při běžném testování, přičemž skupina s rtACS vykazovala mírně větší průměrné zlepšení (medián ~41,3% oproti 29,3% zvýšení detekce (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Rozdíl nedosáhl statistické významnosti pro hlavní výsledek (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zajímavé je, že při dvouměsíčním následném sledování existovala mírná výhoda mezi skupinami v jednom měřítku (citlivost statické perimetrie) ve prospěch rtACS (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jinými slovy, to naznačuje nějaký přetrvávající přínos, ale většina zlepšení byla také pozorována ve skupině s placebem, což naznačuje učení nebo placebo efekty. Autoři dospěli k závěru, že rtACS „částečně obnovuje vidění“ podporou mozkové plasticity (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale celkový klinický dopad byl mírný.

Výsledky studií – přínosy a omezení

Napříč studiemi byla jakákoli zlepšení vidění obecně skromná a krátkodobá. Například v transcerebrálních studiích výše se citlivost kontrastu významně nezměnila a zlepšení zorného pole byla jen o několik procentních bodů vyšší než na začátku. Pacienti si tak malých změn jen zřídka všimnou. Většina zpráv popisuje okamžité zisky po stimulaci, s malými důkazy o dlouhodobé trvanlivosti. Ve studii rtACS přetrvávalo malé zlepšení zorného pole po 2 měsících v jednom měřítku (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale mnoho dalších měřítek regresovalo. Očekává se, že účinky jednorázového sezení tDCS také vymizí bez opakovaných sezení.

Navíc jsou důležité placebo efekty. Některé studie zjistily, že testy vidění se zlepšily i při simulované (neaktivní) stimulaci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Proto větší studie zaznamenala 29% zlepšení u respondentů s placebem. Nedávný přehled neinvazivní stimulace u očních onemocnění dospěl k závěru, že malé průměrné přínosy (pro ostrost, detekci zorného pole atd.) mohou částečně odrážet placebo nebo tréninkové efekty (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jinými slovy, „aktivní“ stimulace často překonala placebo jen o malý rozdíl, a někdy byla zlepšení u placeba stejně velká. Tato nejistota znamená, že musíme interpretovat rané pilotní výsledky s opatrností.

Možné mechanismy

Pokud mozková stimulace skutečně zlepšuje vidění, jak by mohla fungovat? Jednou z myšlenek je kortikální plasticita: zraková kůra může po poranění oka posílit slabé dráhy a odhalit „záložní“ okruhy. Stimulace by mohla zvýšit hladinu růstových faktorů nebo změnit neurotransmitery, což by usnadnilo mozku adaptaci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Například anodální tDCS se předpokládá, že mírně depolarizuje neurony, což potenciálně zvyšuje synaptickou plasticitu ve zrakových oblastech. Další myšlenkou je redukce šumu: u degenerujícího vidění mohou být zbývající signály z oka pohřbeny v „neuronálním šumu“. Některé studie (u jiných sítnicových onemocnění) naznačují, že snížení šumu může rychle zlepšit vnímání. Například jedna studie u proliferativní diabetické retinopatie zjistila, že aplikace katodální tDCS (která může inhibovat hyperaktivní neurony) zlepšila zrakové úkoly. Autoři navrhli, že tDCS pravděpodobně snížila úroveň náhodné neuronální aktivity, čímž objasnila skutečný vizuální signál (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Analogicky, pokud jsou přeživší gangliové buňky sítnice u glaukomu „hlučné“, tDCS by mohla pomoci tento šum „umlčet“ a zvýšit kontrast nebo citlivost zorného pole.

Na druhou stranu, některé účinky nemusí být vůbec fyziologické. Stimulace může zvýšit bdělost nebo placebo pocit „něčeho, co se děje“, což může zlepšit výkon v testu. Skutečně, studie stimulace zrakového nervu poznamenala, že velká část proudu ve skutečnosti prochází sítnicí a zrakovým nervem, nikoli hlubokou kůrou (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tito autoři stále tvrdí změny v synchronii mozku (EEG rytmy ve zrakových oblastech) po léčbě, ale je těžké vyloučit nespecifické efekty. Pro rozpletení těchto možností musí budoucí studie kombinovat měření mozku (jako EEG nebo fMRI) se zrakovými testy.

Budoucí studie – zlepšení přísnosti

Vzhledem k dosavadním skromným a smíšeným výsledkům musí být budoucí studie pečlivě navrženy. Klíčové prvky zahrnují:

- Randomizovaný design s kontrolou placeba (sham): Každá skupina s aktivní stimulací musí mít placebo léčbu, která napodobuje pocit (např. krátké zvýšení proudu, ale žádnou pokračující stimulaci). Pacienti i examinátoři by měli být zaslepeni. To je klíčové pro zohlednění učení a placeba.
- Více sezení: Jednotlivá sezení poskytují pouze krátkodobé účinky. Studie by měly testovat opakovaná sezení (například denně po dobu 1–2 týdnů), protože neuroplastické změny často vyžadují opakování. Studie VIRON provádí 10 sezení po 25 minutách pro glaukom (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).
- Objektivní výsledky: Použijte standardizované zrakové testy, jako je automatizovaná perimetrie (průměrný defekt, celková odchylka), tabulky pro citlivost kontrastu a dokonce i elektrofyziologii (VEP nebo EEG) jako sekundární měření. Perimetrie s vysokým rozlišením může detekovat malé změny, ale výsledky musí překročit normální variabilitu testu. Zahrnutí dotazníků o vidění vyplněných pacienty může posoudit dopad na reálný život.
- Následná měření: Pro posouzení trvanlivosti by mělo být vidění znovu testováno týdny po poslední stimulaci. Pokud přínosy přetrvávají, pak by zorné pole (nebo ostrost) mělo být při následném sledování lepší než na začátku.
- Neurozobrazování / fyziologie: Kombinace s funkční MRI nebo EEG může ukázat, zda se zrakové sítě mozku po stimulaci mění. Například by bylo možné provést fMRI při prezentaci vizuálních podnětů před a po léčbě, nebo měřit konektivitu zrakových oblastí v klidovém stavu. To pomáhá ověřit, zda jakékoli percepční změny mají neurální korelát, a může rozlišit plastické změny od pouhého procvičování testu.

Takovéto přísné studie objasní, zda mozková stimulace skutečně pomáhá u glaukomu, nebo zda se jedná pouze o efekt podobný placebu. Do té doby zůstávají tDCS a TMS slibnými výzkumnými nástroji, ale pro pacienty neprokázanými terapiemi.

Závěr

Shrnuto, pilotní studie mozkové stimulace u glaukomu uvádějí malá zlepšení v testech zorného pole nebo úkolech s kontrastem, ale tyto jsou často podobné zlepšením pozorovaným při simulované stimulaci (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nedávná randomizovaná studie zjistila, že jediné sezení okcipitální a-tDCS přineslo pouze o několik procent lepší přesnost detekce než placebo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Větší studie zrakového nervu ukázala některé zisky v zorném poli po několika dnech transorbitálního proudu, ale rozdíl oproti placebu nebyl bezprostředně po léčbě významný (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hlášená „trvanlivost“ těchto zisků se liší; jedna studie zjistila malou výhodu pro aktivní stimulaci po 2 měsících v jednom měřítku (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale většina účinků netrvala.

Mechanisticky by zlepšení mohla odrážet skutečné neuroplastické změny – přepojení mozku k lepšímu využití zbývajících sítnicových signálů (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – nebo jednoduše snížení aberrantního neuronálního šumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Alternativně mohou některé zisky vysvětlovat motivační nebo placebo faktory. Stávající důkazy jsou stále předběžné. Budoucí výzkum potřebuje dobře kontrolované studie s opakovanými sezeními, s objektivními měřeními a zobrazováním mozku, aby bylo definitivně prokázáno, zda tDCS nebo TMS mohou pomoci pacientům s glaukomem.