Pendahuluan
Glaukoma dan penyakit saraf optik lainnya secara bertahap merusak sel-sel saraf mata, menyebabkan hilangnya lapang pandang. Meskipun pasien sering tidak menyadari titik-titik buta yang meluas secara perlahan, para peneliti bertanya-tanya apakah otak dapat beradaptasi dan menggunakan penglihatan yang tersisa. Dengan kata lain, bisakah plastisitas kortikal (kemampuan otak untuk mengatur ulang dirinya sendiri) dan pembelajaran perseptual membantu mengompensasi setelah kerusakan saraf optik? Pertanyaan ini sedang dalam studi aktif. Pencitraan otak menunjukkan bahwa glaukoma tidak hanya membunuh sel-sel ganglion retina tetapi juga menyebabkan perubahan sepanjang jalur visual (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Para peneliti menemukan bahwa seiring memburuknya kerusakan glaukoma, aktivitas di korteks visual (area otak untuk penglihatan) menurun di daerah lapang pandang yang sesuai (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, peta penglihatan keseluruhan di otak seringkali tetap utuh (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Menariknya, banyak pasien glaukoma memiliki sedikit kesadaran akan titik-titik buta mereka. Pengisian perseptual ini – di mana otak “mengisi” informasi periferal yang hilang – dianggap mencerminkan kompensasi saraf. Misalnya, sebuah studi pencitraan otak mencatat bahwa pasien glaukoma (bahkan dengan kehilangan lapang pandang yang parah) tidak merasakan kehilangan penglihatan mereka segera karena otak mereka secara efektif menutupi atau “mengisi” area yang rusak (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Temuan-temuan ini menunjukkan bahwa korteks visual dewasa mempertahankan beberapa plastisitas, bahkan setelah penyakit mata jangka panjang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Reorganisasi Kortikal pada Glaukoma
Glaukoma merusak sel-sel ganglion retina dan aksonnya di saraf optik. Studi otopsi dan hewan menunjukkan bahwa glaukoma juga menyebabkan kerusakan “hulu”: penipisan nukleus genikulata lateral (relai di otak) dan bahkan kehilangan neuron di korteks visual primer (V1) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studi fMRI in vivo pada glaukoma manusia mendukung hal ini: kekuatan aktivitas V1 berkorelasi dengan hilangnya sensitivitas lapang pandang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebuah studi terkemuka menunjukkan bahwa area V1 yang sesuai dengan bagian lapang pandang yang buta memiliki sinyal oksigen darah yang lebih rendah, sangat cocok dengan hilangnya sensitivitas mata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Singkatnya, kerusakan mata tercermin dalam respons kortikal yang lebih lemah di mana input saraf hilang.
Di sisi lain, tata letak korteks visual pada glaukoma seringkali terlihat normal secara luas. Sebuah studi fMRI baru-baru ini menemukan bahwa organisasi retinotopik skala besar (bagian otak mana yang sesuai dengan bagian penglihatan mana) sebagian besar dipertahankan pada pasien glaukoma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bahkan dengan kehilangan lapang pandang periferal, peta kasar dari penglihatan sentral ke jauh tetap dalam urutan yang benar (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Yang berubah adalah properti lokal kecil: bidang reseptif di area visual awal cenderung bergeser dan kadang-kadang membesar ke arah daerah yang utuh (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan kata lain, neuron yang berdekatan dengan skotoma (titik buta) kadang-kadang mulai merespons ke daerah penglihatan terdekat. Pergeseran halus ini menunjukkan adanya plastisitas terlokalisasi di korteks visual dewasa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Yang penting, tingkat perubahan pRF (population receptive field) ini berkorelasi dengan tingkat keparahan penyakit (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), menyiratkan bahwa glaukoma yang lebih parah memicu lebih banyak adaptasi kortikal.
Singkatnya, studi pencitraan glaukoma menunjukkan bahwa otak visual memang berubah ketika mata rusak: aktivitas kortikal menurun di daerah lapang pandang yang hilang, dan pemetaan ulang kecil terjadi di dekat skotoma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Reorganisasi ini dapat membantu menjelaskan mengapa banyak pasien tidak menyadari kehilangan lapang pandang awal – otak “mengisi” informasi dan menutupi cacat tersebut (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, perubahan ini terbatas. Sebagian besar penelitian menemukan bahwa V1 dewasa tidak secara dramatis menulis ulang petanya: organisasi kasar tetap ada, dan neuron tidak tiba-tiba memulihkan input yang hilang.
Pembelajaran Perseptual dan Pelatihan Penglihatan
Pembelajaran perseptual mengacu pada praktik sistematis pada tugas visual yang dapat meningkatkan kemampuan perseptual. Dalam kedokteran, program pelatihan penglihatan khusus sedang dikembangkan untuk membantu pasien dengan cacat lapang pandang (dari glaukoma, stroke, atau penyakit makula) memanfaatkan penglihatan yang tersisa sebaik-baiknya. Program-program ini sering menggunakan latihan komputer atau realitas virtual di mana pasien berulang kali membedakan pola di atau dekat daerah buta mereka. Idenya adalah untuk memperkuat sinyal yang lemah dan melatih kembali otak untuk mendeteksinya dengan lebih baik.
Beberapa platform pelatihan telah diuji. Misalnya, satu sistem komersial (NovaVision’s “Vision Restoration Therapy”) meminta pengguna melakukan latihan visual berjam-jam setiap hari yang menargetkan tepi lapang pandang buta mereka. Pendekatan lain menggunakan pola kontras, Gabor patches, atau rangsangan gerak di headset realitas virtual. Bahkan ada perangkat biofeedback yang mengubah sinyal otak (seperti VEP) menjadi suara, sehingga pasien dapat “menyelaraskan” respons otak mereka secara real time (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Bukti Uji Klinis
Meskipun antusiasme tinggi, uji coba yang ketat telah menghasilkan hasil yang beragam. Laporan awal yang antusias tentang peningkatan lapang pandang yang besar menuai kritik. Sebuah tinjauan terkemuka mencatat bahwa para pelopor pelatihan terkomputerisasi melaporkan perbaikan dramatis (beberapa pasien mendapatkan puluhan derajat lapang pandang). Namun, ketika pengujian independen dan terkontrol dilakukan, peningkatan tersebut menghilang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam satu analisis, perimetri pasca-pelatihan dengan fiksasi yang hati-hati menunjukkan tidak ada peningkatan lapang pandang yang signifikan meskipun pasien memiliki persepsi subjektif penglihatan yang lebih baik (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Intinya, studi awal sering menggunakan perangkat lunak yang sama untuk pelatihan dan pengujian hasil, yang dapat melebih-lebihkan manfaat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Para kritikus menunjukkan bahwa gerakan mata halus selama pelatihan dapat meniru perluasan lapang pandang: pasien belajar melakukan sakade kecil ke sisi buta, sehingga rangsangan visual terlihat meskipun skotoma belum benar-benar menyusut (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Uji coba acak yang lebih baru telah mengadopsi kontrol yang lebih ketat. Sebuah uji coba multisenter tahun 2021 pada hemianopia yang disebabkan stroke menggunakan 6 bulan pelatihan di rumah. Pasien melakukan tugas diskriminasi gerak di lapang pandang mereka. Kelompok yang diobati menunjukkan perbaikan yang sangat kecil (~0.6–0.8 dB dalam sensitivitas lapang pandang visual), yang tidak secara signifikan lebih besar daripada perubahan kelompok kontrol (www.sciencedirect.com) (www.sciencedirect.com). Ini menunjukkan bahwa pelatihan rutin di lapang pandang buta tidak lebih baik daripada kontrol (pelatihan di lapang pandang melihat) dalam memperbesar cacat.
Namun, tidak semua penelitian bersifat negatif. Sebuah uji coba baru (Mei 2025) menggunakan program diskriminasi visual realitas virtual yang dipersonalisasi menunjukkan manfaat yang jelas. Pasien stroke yang menggunakan headset VR selama 12 minggu memiliki lebih banyak wilayah dengan sensitivitas yang meningkat secara signifikan (sebanyak ≥6 dB) dibandingkan dengan kontrol tanpa pelatihan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan perimetri standar, pasien yang dilatih meningkat sekitar ~0.7–1.2 dB di lapang pandang yang terkena, sedangkan kontrol memiliki perubahan nol (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Peningkatan ini menghasilkan skor lapang pandang yang lebih baik secara statistik dan klinis. Ini menunjukkan bahwa pelatihan intensif dan disesuaikan memang dapat memperkuat sensitivitas visual pada kehilangan lapang pandang kronis.
Pekerjaan lain yang menggunakan biofeedback audio-VEP (disebutkan di atas) juga menemukan hasil yang menggembirakan tetapi masih awal. Dalam pilot tidak terkontrol, kursus singkat umpan balik pendengaran yang dipandu VEP meningkatkan ketajaman visual dan kira-kira melipatgandakan amplitudo sinyal VEP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Meskipun bukti masih langka, studi-studi ini mengisyaratkan bahwa pelatihan yang dirancang dengan cermat dapat mendorong perbaikan kortikal yang terukur.
Ukuran Efek dan Kontroversi
Penting untuk menetapkan ekspektasi. Bahkan ketika pelatihan menunjukkan efek yang signifikan secara statistik, ukuran peningkatannya biasanya sederhana. Perubahan kurang dari 1 dB dalam ambang visual (dalam desibel kontras) adalah tipikal (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebagai konteks, peningkatan 1 dB pada lapang pandang Humphrey hampir tidak terlihat, dan variabilitas uji-ulang dapat serupa. Selain itu, banyak uji coba hanya melaporkan peningkatan jangka pendek segera setelah pelatihan. Sangat sedikit yang memiliki tindak lanjut jangka panjang, jadi kami tidak tahu seberapa tahan lama efek ini. Pasien sering dibiarkan melanjutkan latihan tanpa batas untuk mempertahankan manfaat apa pun.
Kontroversi berpusat pada apakah perbaikan yang terukur mencerminkan pemulihan saraf sejati atau faktor lain. Para kritikus memperingatkan bahwa beberapa peningkatan mungkin disebabkan oleh stabilitas fiksasi yang lebih baik atau efek latihan pada tes. Seperti dicatat, studi cermat menemukan bahwa pelatihan berbasis otak sering gagal menghasilkan pemulihan lapang pandang ketika posisi mata dikontrol secara ketat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Singkatnya, meskipun pembelajaran perseptual menjanjikan, bukti masih beragam. Beberapa uji coba berkualitas tinggi menunjukkan manfaat kecil tetapi nyata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), tetapi yang lain tidak menemukan respons terhadap pelatihan tiruan (www.sciencedirect.com).
Kompensasi Kortikal vs. Pemulihan Retina
Perbedaan utama adalah apakah pelatihan mengarah pada kompensasi kortikal atau pemulihan sel saraf mata yang sebenarnya. Pemulihan sejati akan menyiratkan bahwa sel ganglion retina atau serat saraf optik yang rusak beregenerasi atau menyambung kembali, yang secara biologis tidak mungkin. Saraf optik manusia dewasa hampir tidak memiliki kapasitas untuk menumbuhkan kembali neuron yang hilang. Oleh karena itu, sebagian besar ahli berasumsi bahwa setiap peningkatan visual dari pelatihan disebabkan oleh perubahan tingkat otak.
Misalnya, optical coherence tomography (OCT) dapat mengukur ketebalan serat saraf retina dan lapisan sel ganglion. Hampir semua studi pelatihan penglihatan menunjukkan tidak ada peningkatan yang berarti pada ketebalan ini (dan tidak ada akson baru), menggarisbawahi bahwa cedera saraf tetap ada. Menariknya, satu studi kecil melaporkan sedikit penebalan di bagian makula setelah pelatihan realitas virtual (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov), tetapi ini adalah pengecualian dan mungkin disebabkan oleh variabilitas pengukuran atau perubahan sementara pada jaringan. Secara umum, lebih aman untuk berasumsi bahwa sistem visual memanfaatkan sinyal residual dengan lebih baik daripada benar-benar meregenerasi jaringan.
Sebaliknya, kompensasi kortikal berarti otak menimbang ulang dan mengatur ulang input yang ada. Pelatihan mungkin merekrut sirkuit saraf yang tersisa atau meningkatkan sensitivitas di area pemrosesan yang lebih tinggi. Misalnya, seperti yang diamati oleh satu studi, wilayah korteks visual yang masih merespons lemah meskipun buta – yang disebut “cadangan saraf” – adalah tempat persis di mana perbaikan lapang pandang terjadi setelah pelatihan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan kata lain, jika otak sudah memiliki beberapa aktivitas yang dinonaktifkan tetapi dapat dipulihkan di titik buta, pelatihan sebagian besar memperkuat respons laten tersebut. Oleh karena itu, pembesaran lapang pandang yang dipersepsikan secara sederhana seringkali disebabkan oleh penyesuaian intrakortikal ini, bukan penyembuhan retina.
Memantau Perubahan Otak: Biomarker fMRI dan VEP
Karena membedakan perubahan tingkat otak dari perubahan retina sangat penting, para peneliti menggunakan biomarker objektif. Dua alat utama adalah fMRI (functional MRI) dan potensial evokasi visual (VEP).
-
Functional MRI (fMRI): Pemindaian otak non-invasif ini mengukur perubahan aliran darah ketika korteks visual aktif. Pada glaukoma dan kondisi lain, fMRI dapat memetakan “retinotopi,” mengungkapkan bagian korteks mana yang merespons bagian lapang pandang mana. Studi telah menggunakan fMRI untuk mengkonfirmasi bahwa sinyal V1 menurun pada skotoma dan untuk mendeteksi pemetaan ulang yang halus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam konteks rehabilitasi, fMRI dapat menunjukkan apakah pelatihan merangsang aktivitas kortikal yang lebih besar. Misalnya, satu studi menemukan bahwa pasien yang memiliki apa yang disebut “cadangan saraf” (respons kortikal tanpa penglihatan sadar) di lapang pandang buta mereka menunjukkan peningkatan pasca-pelatihan terbesar (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini menyiratkan bahwa fMRI pada akhirnya dapat memprediksi siapa yang akan mendapat manfaat dari terapi: area yang menyala pada fMRI bahkan ketika pasien tidak sadar melihat mungkin siap untuk peningkatan pelatihan.
-
Potensial Evokasi Visual (VEP): VEP adalah rekaman EEG kulit kepala dari respons listrik otak terhadap kilatan atau pola. Mereka secara langsung mengukur kekuatan dan waktu respons kortikal. Dalam praktiknya, pola kotak-kotak atau kilatan disajikan, dan elektroda menangkap gelombang P100 yang khas ~100 ms setelah stimulus. Amplitudo yang lebih besar atau latensi yang lebih pendek umumnya berarti pemrosesan kortikal yang lebih kuat. Studi pelatihan menunjukkan bahwa ukuran ini dapat meningkat. Misalnya, sebuah pilot baru-baru ini menggunakan umpan balik yang diarahkan VEP melaporkan bahwa amplitudo P100 kira-kira tiga kali lipat setelah pelatihan, sejajar dengan peningkatan ketajaman visual (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Perubahan semacam ini sangat menunjukkan pembelajaran kortikal. Karena VEP bersifat objektif dan kuantitatif, mereka berfungsi sebagai biomarker yang berguna: jika pelatihan penglihatan meningkatkan amplitudo VEP, itu menunjukkan plastisitas saraf nyata di jalur visual.
Dengan menggabungkan metode ini dengan pencitraan mata (OCT) dan tes lapang pandang standar, dokter dapat memisahkan adaptasi kortikal dari anomali retina apa pun. Misalnya, jika setelah berbulan-bulan pelatihan lapisan OCT pasien tidak berubah tetapi respons VEP dan fMRI mereka lebih kuat, itu menunjukkan plastisitas tingkat otak.
Kesimpulan
Singkatnya, plastisitas kortikal ada bahkan pada orang dewasa dengan kerusakan saraf optik, tetapi efeknya terbatas. Pencitraan otak menunjukkan bahwa pasien glaukoma mempertahankan peta visual yang sebagian besar stabil, dengan hanya pergeseran bidang reseptif lokal dan perubahan amplitudo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pelatihan perseptual dapat memanfaatkan plastisitas ini: dalam beberapa kasus, latihan yang dirancang dengan cermat telah meningkatkan sensitivitas dan ketajaman visual, kemungkinan dengan meningkatkan pemrosesan kortikal. Namun, hasil uji klinis beragam. Banyak uji coba hanya menunjukkan perbaikan kecil (seringkali dalam batas noise pengujian), dan beberapa antusiasme awal telah diredam oleh kontrol yang ketat (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com).
Yang terpenting, setiap perbaikan yang terlihat dengan pelatihan tidak boleh disalahartikan sebagai perbaikan saraf optik sejati. Bukti saat ini menunjukkan bahwa peningkatan penglihatan berasal dari otak yang belajar menggunakan sinyal yang tersisa, bukan dari sel retina yang tumbuh kembali. Untuk memantau perubahan tersebut, para peneliti menggunakan neuroimaging dan elektrofisiologi (fMRI, VEP) bersama dengan pemeriksaan mata. Biomarker ini dapat mendokumentasikan reorganisasi kortikal yang mendasari setiap peningkatan fungsional.
Bagi pasien, pesannya adalah optimisme yang hati-hati. Otak dapat beradaptasi sampai batas tertentu, dan latihan penglihatan yang sistematis dapat memberikan manfaat kecil untuk penglihatan residual. Namun, ini adalah peningkatan input yang ada, bukan penyembuhan. Memahami dan memanfaatkan plastisitas kortikal adalah area penelitian yang aktif. Terapi masa depan mungkin mengintegrasikan pelatihan yang dipandu pencitraan atau biofeedback closed-loop untuk memaksimalkan adaptabilitas alami otak, tetapi untuk saat ini, setiap pendekatan semacam itu harus dilihat sebagai tambahan untuk perawatan mata standar, bukan pengganti.