Wprowadzenie

Jaskra to choroba oczu, która uszkadza nerw wzrokowy, powodując utratę widzenia obwodowego. Po wystąpieniu uszkodzeń konwencjonalne metody leczenia (takie jak obniżanie ciśnienia w oku) nie są w stanie przywrócić utraconego wzroku. Dlatego badacze sprawdzali, czy nieinwazyjna stymulacja mózgu może pomóc w poprawie zachowanego widzenia. Dwie powszechne metody to przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) i przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS), które polegają na aplikowaniu słabych impulsów elektrycznych lub magnetycznych na skórę głowy w celu modulowania aktywności mózgu. Małe badania testowały te techniki na pacjentach z jaskrą, aby sprawdzić, czy przetwarzanie wzrokowe (czułość kontrastu, ubytki pola widzenia itp.) może zostać wzmocnione. Przeglądamy te badania pilotażowe i kontrolowane, odnotowując, gdzie umieszczono elektrody lub cewki, ustawienia stymulacji, mierzone korzyści wzrokowe i jak długo te korzyści się utrzymywały. Omawiamy również możliwe mechanizmy (takie jak zwiększenie plastyczności mózgu lub redukcja „szumu” neuronalnego) oraz znaczenie dobrze zaprojektowanych badań z kontrolą pozorowaną (ponieważ efekty ćwiczenia lub placebo mogą imitować poprawę).

Techniki Stymulacji Mózgu

tDCS wykorzystuje łagodny, stały prąd elektryczny aplikowany przez elektrody umieszczone na skórze głowy. W zależności od polaryzacji może zwiększać (anodalna) lub zmniejszać (katodalna) pobudliwość korową. Zazwyczaj jedna elektroda umieszczana jest nad docelowym obszarem mózgu (często korą wzrokową potyliczną), a druga elektroda (referencyjna) umieszczana jest w innym miejscu (np. na policzku lub czole). Sesje zabiegowe często trwają 10–20 minut przy natężeniu 1–2 mA. TMS wykorzystuje krótkie impulsy magnetyczne przez cewkę do indukowania prądów elektrycznych w leżącej pod nią korze. Obie metody były stosowane w wielu zaburzeniach mózgu; w przypadku wzroku mają na celu „wzmocnienie” szczątkowej funkcji wzrokowej poprzez rekrutację plastyczności w szlakach wzrokowych.

tDCS w Jaskrze

W badaniach nad jaskrą naukowcy zazwyczaj celowali w korę wzrokową (płat potyliczny). W niedawnym randomizowanym badaniu pacjenci otrzymali jedną sesję anodalnej tDCS (a-tDCS) o natężeniu 2 mA przez 20 minut. Anoda była umieszczona w punkcie Oz (środkowa część potylicy), a katoda na policzku. Ta pojedyncza sesja skromnie poprawiła dokładność detekcji w polu widzenia (około 3–5% wzrostu w perymetrii wysokiej rozdzielczości) w porównaniu do pozorowanej stymulacji (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Wielogniskowe wzrokowe potencjały wywołane (mfVEP) również wykazały nieco wyższy stosunek sygnału do szumu i szybsze odpowiedzi po a-tDCS. Te korzyści były statystycznie istotne w porównaniu do pozorowanej stymulacji, ale bardzo małe pod względem wielkości, mniej więcej w zakresie zmienności test-retest (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Innymi słowy, wzrok poprawił się w niektórych testach, ale tylko o kilka procent, co może nie być zauważalne w życiu codziennym.

Parametry sesji: Typowe badania pilotażowe wykorzystywały pojedynczą 20-minutową sesję a-tDCS o natężeniu 1–2 mA na potylicę (Oz). Jedno badanie wypróbowało również alternatywne przebiegi fal (prąd zmienny tACS przy 10 Hz i tRNS o szumie losowym) w porównaniu do pozorowanej stymulacji, ale tylko a-tDCS wykazało jakikolwiek wyraźny efekt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Żadne badanie nie zastosowało bardzo wysokiej intensywności ani bardzo długiego czasu trwania powyżej 20–30 minut.

Wyniki wzrokowe: Mierzone wyniki obejmowały wskaźniki pola widzenia (np. dokładność detekcji lub średni ubytek w perymetrii), a czasem czułość kontrastu lub ostrość wzroku. W powyższym badaniu, a-tDCS spowodowało niewielki wzrost dokładności detekcji w teście perymetrii wysokiej rozdzielczości (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nie wykazano dużych zmian w standardowej perymetrii automatycznej (średni ubytek) ani w ostrości wzroku. Czułość kontrastu nie zawsze była mierzona w badaniach nad jaskrą, choć w innych zaburzeniach oka tDCS może przejściowo zwiększać progi kontrastu. Co istotne, badanie RCT nad jaskrą odnotowało, że niewielkie poprawy „mogą nie mieć znaczenia klinicznego” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Czas trwania efektów: W tych badaniach efekty były testowane bezpośrednio przed i po sesji stymulacji. W tym badaniu nie zgłoszono długoterminowej obserwacji poza kilkoma godzinami, więc nie jest jasne, jak długo utrzymuje się korzyść z jednej sesji. Inne badania (ogólnie dotyczące uszkodzenia nerwu wzrokowego) sugerują, że każda poprawa często zanika w ciągu dni lub tygodni po zakończeniu stymulacji (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

TMS i Inne Modality

TMS: Do tej pory istnieje niewiele opublikowanych badań nad powtarzalną stymulacją magnetyczną (rTMS) specyficznie dla jaskry. TMS może pobudzać neurony kory wzrokowej i było używane eksperymentalnie do wywoływania fosfenów (błysków światła) nawet u osób niewidomych. Teoretycznie, rTMS mogłoby być stosowane w wielu sesjach na płacie potylicznym w celu zwiększenia pobudliwości korowej i ewentualnego ujawnienia resztkowego widzenia. Jednakże, żadne dobrze kontrolowane badania w jaskrze nie wykazały jeszcze wyraźnych korzyści wzrokowych z TMS. (Większość badań pola widzenia z użyciem TMS dotyczyła utraty wzroku związanej z udarem, a nie jaskry.)

Alternatywna stymulacja elektryczna: Niektóre badania wykorzystywały przezoczodołową stymulację prądem zmiennym (rtACS), gdzie elektrody są umieszczane na zamkniętych powiekach w celu stymulowania siatkówki/nerwu wzrokowego. Chociaż ta metoda głównie celuje w oko, a nie w mózg, była łączona z monitorowaniem mózgu. W jednym dużym randomizowanym badaniu rtACS w uszkodzeniu nerwu wzrokowego (obejmującym wielu pacjentów z jaskrą) badani otrzymali 10 codziennych sesji po 50 minut każda. Zarówno grupy otrzymujące rzeczywistą stymulację, jak i grupy pozorowanej stymulacji poprawiły swoje pole widzenia w rutynowych testach, przy nieco większym średnim wzroście w grupie rtACS (mediana ~41,3% vs 29,3% wzrost detekcji (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Różnica nie osiągnęła istotności statystycznej dla głównego wyniku (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Co ciekawe, podczas 2-miesięcznej obserwacji zaobserwowano skromną przewagę międzygrupową w jednej mierze (czułość perymetrii statycznej) na korzyść rtACS (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Innymi słowy, sugeruje to pewną utrzymującą się korzyść, ale większość poprawy zaobserwowano również w grupie pozorowanej stymulacji, co wskazuje na efekty uczenia się lub placebo. Autorzy doszli do wniosku, że rtACS wydaje się „częściowo przywracać wzrok” poprzez promowanie plastyczności mózgu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale ogólny wpływ kliniczny był niewielki.

Wyniki Badań – Korzyści i Ograniczenia

We wszystkich badaniach wszelkie poprawy wzroku były ogólnie skromne i krótkotrwałe. Na przykład, we wspomnianych badaniach przezczaszkowych, czułość kontrastu nie uległa znaczącym zmianom, a poprawa pola widzenia była tylko o kilka punktów procentowych wyższa niż wartość wyjściowa. Pacjenci rzadko zauważają tak małe zmiany. Większość raportów opisuje natychmiastowe korzyści po stymulacji, z niewielkimi dowodami na długoterminową trwałość. W badaniu rtACS niewielka poprawa pola widzenia utrzymywała się przez 2 miesiące w jednej mierze (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale wiele innych wskaźników uległo regresji. Oczekuje się również, że efekty pojedynczych sesji tDCS zanikną bez powtórnych sesji.

Co więcej, efekty placebo są istotne. Niektóre badania wykazały, że testy wzroku poprawiały się nawet przy pozorowanej (nieaktywnej) stymulacji (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dlatego w większym badaniu zaobserwowano 29% poprawę u osób reagujących na pozorowaną stymulację. Niedawny przegląd nieinwazyjnej stymulacji w chorobach oczu wykazał, że niewielkie średnie korzyści (dla ostrości, detekcji pola widzenia itp.) mogą częściowo odzwierciedlać efekty placebo lub ćwiczenia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Innymi słowy, „aktywna” stymulacja często przewyższała pozorną stymulację tylko o niewielki margines, a czasem poprawy po pozorowanej stymulacji były równie duże. Ta niepewność oznacza, że musimy ostrożnie interpretować wczesne wyniki badań pilotażowych.

Możliwe Mechanizmy

Jeśli stymulacja mózgu naprawdę poprawia wzrok, jak to działa? Jedną z idei jest plastyczność korowa: kora wzrokowa może wzmacniać słabe ścieżki i ujawniać „zapasowe” obwody po urazie oka. Stymulacja mogłaby zwiększać poziom czynników wzrostu lub zmieniać neurotransmitery, ułatwiając mózgowi adaptację (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Na przykład, uważa się, że anodalna tDCS lekko depolaryzuje neurony, potencjalnie wzmacniając plastyczność synaptyczną w obszarach wzrokowych. Inną ideą jest redukcja szumu: w degenerującym się wzroku pozostałe sygnały z oka mogą być zagłuszone przez „szum neuronalny”. Niektóre badania (w innych chorobach siatkówki) sugerują, że redukcja szumu może szybko poprawić percepcję. Na przykład, jedno badanie w proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej wykazało, że zastosowanie katodalnej tDCS (która może hamować nadpobudliwe neurony) poprawiło zadania wzrokowe. Autorzy zasugerowali, że tDCS prawdopodobnie obniżyło poziom losowej aktywności neuronalnej, tym samym klarując rzeczywisty sygnał wzrokowy (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Przez analogię, jeśli przeżywające komórki zwojowe siatkówki w jaskrze są „głośne”, tDCS może pomóc „uciszyć” ten szum i zwiększyć czułość kontrastu lub pola widzenia.

Z drugiej strony, niektóre efekty mogą w ogóle nie być fizjologiczne. Stymulacja może zwiększać czujność lub wywoływać odczucie placebo, że „coś się dzieje”, co może poprawić wyniki testów. Faktycznie, badanie stymulacji nerwu wzrokowego odnotowało, że duża część prądu faktycznie przepływa przez siatkówkę i nerw wzrokowy, a nie przez głęboką korę (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ci autorzy nadal twierdzą, że po leczeniu nastąpiły zmiany w synchronii mózgowej (rytmy EEG w obszarach wzrokowych), ale trudno wykluczyć niespecyficzne efekty. Aby rozwikłać te możliwości, przyszłe badania muszą łączyć pomiary mózgu (takie jak EEG lub fMRI) z testami wzroku.

Przyszłe Badania – Zwiększanie Rygoru

Biorąc pod uwagę skromne i mieszane wyniki do tej pory, przyszłe badania muszą być starannie zaprojektowane. Kluczowe elementy obejmują:

- Randomizowane badanie z kontrolą pozorowaną: Każda grupa otrzymująca rzeczywistą stymulację musi mieć leczenie pozorowane, które naśladuje odczucia (np. krótkotrwały wzrost prądu, ale brak ciągłej stymulacji). Zarówno pacjenci, jak i badacze powinni być zaślepieni. Jest to kluczowe, aby uwzględnić efekty uczenia się i placebo.
- Wielokrotne sesje: Pojedyncze sesje dają tylko krótkotrwałe efekty. Badania powinny testować powtarzane sesje (na przykład codziennie przez 1–2 tygodnie), ponieważ zmiany neuroplastyczne często wymagają powtórzeń. Badanie VIRON przeprowadza 10 sesji po 25 minut każda dla jaskry (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).
- Obiektywne wyniki: Stosowanie standaryzowanych testów wzroku, takich jak perymetria automatyczna (średni ubytek, odchylenie całkowite), tablice do badania czułości kontrastu, a nawet elektrofizjologia (VEP lub EEG) jako miary wtórne. Perymetria wysokiej rozdzielczości może wykrywać małe zmiany, ale wyniki muszą przekraczać normalną zmienność testową. Włączenie kwestionariuszy zgłaszanych przez pacjentów może ocenić rzeczywisty wpływ.
- Pomiary kontrolne: Aby ocenić trwałość, wzrok powinien być ponownie testowany tygodnie po ostatniej stymulacji. Jeśli korzyści się utrzymają, to pole widzenia (lub ostrość wzroku) powinno być lepsze niż na początku badania podczas kontroli.
- Neuroobrazowanie / fizjologia: Połączenie z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI) lub EEG może pokazać, czy sieci wzrokowe mózgu zmieniają się po stymulacji. Na przykład, można przeprowadzić fMRI podczas prezentowania bodźców wzrokowych przed i po leczeniu, lub mierzyć łączność spoczynkową obszarów wzrokowych. Pomaga to zweryfikować, czy wszelkie zmiany percepcyjne mają korelat neuronalny, i odróżnić zmiany plastyczne od samego ćwiczenia testowego.

Tak rygorystyczne badania wyjaśnią, czy stymulacja mózgu naprawdę pomaga w jaskrze, czy jest jedynie efektem podobnym do placebo. Do tego czasu tDCS i TMS pozostają obiecującymi narzędziami badawczymi, ale nieudowodnionymi terapiami dla pacjentów.

Wnioski

Podsumowując, badania pilotażowe stymulacji mózgu w jaskrze zgłaszają niewielkie poprawy w testach pola widzenia lub zadaniach kontrastowych, ale często są one podobne do popraw zaobserwowanych przy pozorowanej stymulacji (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Niedawne randomizowane badanie wykazało, że pojedyncza sesja potylicznej a-tDCS przyniosła tylko o kilka procent lepszą dokładność detekcji niż stymulacja pozorowana (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Większe badanie nerwu wzrokowego wykazało pewne korzyści w polu widzenia po wielu dniach stymulacji przezoczodołowym prądem, ale różnica w stosunku do pozorowanej stymulacji nie była istotna natychmiast po leczeniu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zgłaszana „trwałość” tych korzyści jest różna; jedno badanie wykazało niewielką przewagę dla rzeczywistej stymulacji po 2 miesiącach w jednej mierze (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ale większość efektów nie utrzymywała się.

Mechanistycznie, poprawy mogą odzwierciedlać rzeczywiste zmiany neuroplastyczne – przeprogramowanie mózgu w celu lepszego wykorzystania pozostałych sygnałów siatkówki (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – lub po prostu redukcję aberracyjnego szumu neuronalnego (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Alternatywnie, czynniki motywacyjne lub placebo mogą odpowiadać za niektóre korzyści. Obecne dowody są wciąż wstępne. Przyszłe badania wymagają dobrze kontrolowanych, wielosesyjnych badań, z obiektywnymi pomiarami i obrazowaniem mózgu, aby definitywnie udowodnić, czy tDCS lub TMS mogą pomóc pacjentom z jaskrą.