Visual Field Test Logo

Kortikal Plastisite ve Algısal Öğrenme: Beyin Optik Sinir Hasarını Telafi Edebilir mi?

10 dk okuma
Kortikal Plastisite ve Algısal Öğrenme: Beyin Optik Sinir Hasarını Telafi Edebilir mi?

Giriş

Glokom ve diğer optik sinir hastalıkları, gözün sinir hücrelerini kademeli olarak yok ederek görme alanı kaybına neden olur. Hastalar yavaşça genişleyen kör noktaları genellikle fark etmeseler de, araştırmacılar beynin adapte olup kalan görmeyi kullanıp kullanamayacağını merak etmektedir. Başka bir deyişle, kortikal plastisite (beynin kendini yeniden düzenleme yeteneği) ve algısal öğrenme, optik sinir hasarından sonra telafi etmeye yardımcı olabilir mi? Bu soru aktif olarak incelenmektedir. Beyin görüntüleme, glokomun sadece retinal ganglion hücrelerini öldürmekle kalmadığını, aynı zamanda görsel yolda da değişikliklere yol açtığını göstermektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Araştırmacılar, glokomatöz hasar kötüleştikçe, görsel korteksteki (beynin görme alanı) aktivitenin eşleşen görsel alan bölgelerinde azaldığını bulmuşlardır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak beynin genel görme haritası genellikle bozulmadan kalır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

İlginç bir şekilde, birçok glokom hastası kör noktalarının pek farkında değildir. Beynin eksik çevresel bilgiyi “doldurduğu” bu algısal doldurma, nöral telafiyi yansıttığı düşünülmektedir. Örneğin, bir beyin görüntüleme çalışması, glokom hastalarının (şiddetli alan kaybı olanlarda bile) görme kaybını hemen hissetmediklerini, çünkü beyinlerinin kusurlu alanları etkili bir şekilde maskelediğini veya “doldurduğunu” belirtmiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu bulgular, yetişkin görsel korteksin uzun süreli göz hastalığından sonra bile bir miktar plastisiteyi koruduğunu düşündürmektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glokomda Kortikal Yeniden Düzenleme

Glokom, optik sinirdeki retinal ganglion hücrelerini ve aksonlarını tahrip eder. Otopsi ve hayvan çalışmaları, glokomun aynı zamanda “yukarı akış” hasara neden olduğunu göstermektedir: lateral genikulat nükleus (beyindeki bir röle) incelmesi ve hatta primer görsel korteks (V1) içinde nöron kaybı (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). İnsan glokomundaki in vivo fMRI çalışmaları bunu desteklemektedir: V1 aktivitesinin gücü, görme alanı hassasiyeti kaybıyla koreledir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Önde gelen bir çalışma, alanın kör kısımlarına karşılık gelen V1 bölgelerinin, gözün hassasiyet kaybıyla yakından eşleşen daha düşük kan-oksijen sinyallerine sahip olduğunu göstermiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kısacası, gözlerdeki hasar, sinir girişinin olmadığı yerlerde daha zayıf kortikal tepkilerle yansıtılır.

Öte yandan, glokomda görsel korteksin düzeni genellikle genel olarak normal görünmektedir. Yakın zamanda yapılan bir fMRI çalışması, geniş ölçekli retinotopik organizasyonun (beynin hangi kısmının görmenin hangi kısmına karşılık geldiği) glokom hastalarında büyük ölçüde korunduğunu bulmuştur (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Periferik alan kaybına rağmen, merkezden uzak görüşe giden kaba harita doğru sırayı korumuştur (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Değişen şey küçük yerel özelliklerdi: erken görsel alanlardaki alıcı alanlar, sağlam bölgelere doğru kayma ve bazen genişleme eğilimi gösterdi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Başka bir deyişle, bir skotoma (kör nokta) bitişiğindeki nöronlar bazen yakındaki gören bölgelere yanıt vermeye başladı. Bu ince kaymalar, yetişkin görsel kortekste yerelleşmiş bir plastisite olduğunu düşündürmektedir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Önemlisi, bu pRF (popülasyon alıcı alanı) değişikliklerinin derecesi, hastalığın şiddetiyle koreleydi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), bu da daha ileri glokomun daha fazla kortikal adaptasyonu tetiklediğini ima etmektedir.

Özetle, glokomun görüntüleme çalışmaları, gözler hasar gördüğünde görsel beynin gerçekten değiştiğini göstermektedir: kaybedilen alan bölgelerinde kortikal aktivite düşer ve skotomaların yakınında küçük çaplı yeniden haritalama meydana gelir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu yeniden düzenleme, birçok hastanın erken alan kaybının farkında olmamasının nedenini açıklamaya yardımcı olabilir – beyin bilgiyi “doldurur” ve kusuru maskeler (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ancak değişiklikler sınırlıdır. Çoğu çalışma, yetişkin V1'in haritasını dramatik bir şekilde yeniden yazmadığını bulmuştur: kaba organizasyon kalır ve nöronlar kaybedilen girdiyi aniden geri kazanmaz.

Algısal Öğrenme ve Görme Eğitimi

Algısal öğrenme, algısal yetenekleri geliştirebilen görsel görevler üzerinde sistematik pratiği ifade eder. Tıpta, görme alanı kusurları olan (glokom, inme veya makula hastalığından kaynaklanan) hastaların kalan görüşlerini en iyi şekilde kullanmalarına yardımcı olmak için özel görme eğitim programları geliştirilmektedir. Bu programlar genellikle, hastaların kör bölgelerinde veya yakınında desenleri tekrar tekrar ayırt ettikleri bilgisayar veya sanal gerçeklik egzersizleri kullanır. Buradaki fikir, zayıf sinyalleri güçlendirmek ve beyni bunları daha iyi algılamak üzere yeniden eğitmektir.

Birkaç eğitim platformu test edilmiştir. Örneğin, ticari bir sistem (NovaVision’ın “Görme Restorasyon Terapisi”), kullanıcıların kör alanlarının kenarlarını hedefleyen günde saatlerce görsel egzersiz yapmasını sağlar. Diğer yaklaşımlar, sanal gerçeklik başlıklarında kontrast desenleri, Gabor yamaları veya hareket uyaranları kullanır. Hatta beyin sinyallerini (VEP'ler gibi) seslere dönüştüren biyolojik geri bildirim cihazları bile vardır, böylece hastalar beyin tepkilerini gerçek zamanlı olarak “ayarlayabilirler” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Klinik Araştırma Kanıtları

Heyecana rağmen, titiz denemeler karışık sonuçlar vermiştir. Büyük alan kazanımlarına dair erken coşkulu raporlar eleştiri topladı. Önde gelen bir inceleme, bilgisayar destekli eğitimin öncülerinin dramatik gelişmeler bildirdiğini (bazı hastaların on dereceye kadar alan kazandığını) belirtmiştir. Ancak, bağımsız, kontrollü testler yapıldığında, bu kazanımlar ortadan kalkmıştır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bir analizde, dikkatli fiksasyonla yapılan eğitim sonrası perimetri, hastaların daha iyi görüşe dair öznel hislerine rağmen önemli bir alan iyileşmesi göstermedi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Esasen, başlangıçtaki çalışmalar genellikle eğitim ve sonuç testi için aynı yazılımı kullandı, bu da faydaları abartabilir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Eleştirmenler, eğitim sırasında yapılan ince göz hareketlerinin alan genişlemesini taklit edebileceğine dikkat çekti: hastalar kör tarafa doğru küçük sakkadlar yapmayı öğrendiler, böylece skotoma gerçekten küçülmese bile görsel uyaranlar görüldü (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Daha yeni randomize denemeler daha katı kontrolleri benimsemiştir. İnme kaynaklı hemianopide 2021'de yapılan çok merkezli bir deneme, 6 aylık evde eğitimi kullandı. Hastalar alanlarında hareket ayrımı görevlerini yerine getirdi. Tedavi gören grupta çok küçük iyileşmeler (~0.6–0.8 dB görsel alan hassasiyetinde) görüldü, ancak bunlar kontrol grubunun değişikliklerinden önemli ölçüde daha büyük değildi (www.sciencedirect.com) (www.sciencedirect.com). Bu, kör alanda rutin eğitimin, kusuru büyütmede kontrol (gören alandaki eğitim) kadar iyi olmadığını düşündürmektedir.

Ancak, tüm çalışmalar olumsuz olmamıştır. Kişiselleştirilmiş sanal gerçeklik görsel ayrımı programı kullanan yeni bir deneme (Mayıs 2025) açık faydalar gösterdi. VR başlığını 12 hafta boyunca kullanan inme hastaları, eğitim almayan kontrollere kıyasla önemli ölçüde daha fazla iyileşmiş hassasiyet bölgesine (≥6 dB) sahipti (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Standart perimetriye göre, eğitimli hastalar etkilenen alanlarında ~0.7–1.2 dB iyileşirken, kontrollerde neredeyse sıfır değişiklik vardı (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu kazanımlar, istatistiksel ve klinik olarak daha iyi alan skorlarına dönüştü. Bu, yoğun, kişiye özel eğitimin, kronik alan kaybında görsel hassasiyeti gerçekten güçlendirebileceğini düşündürmektedir.

Audio-VEP biyolojik geri bildirim (yukarıda bahsedilen) kullanan diğer çalışmalar da cesaret verici ancak ön sonuçlar bulmuştur. Kontrolsüz bir pilot çalışmada, VEP rehberliğinde kısa bir işitsel geri bildirim kursu, görme keskinliğini iyileştirmiş ve VEP sinyalinin genliğini yaklaşık olarak üç katına çıkarmıştır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kanıtlar hala az olsa da, bu çalışmalar dikkatlice tasarlanmış eğitimin ölçülebilir kortikal iyileşmelere yol açabileceğini ima etmektedir.

Etki Büyüklükleri ve Tartışmalar

Beklentileri doğru ayarlamak önemlidir. Eğitim istatistiksel olarak anlamlı etkiler gösterse bile, iyileşmenin boyutu genellikle mütevazıdır. Görsel eşikte (kontrastın desibeli cinsinden) 1 dB'den az değişiklikler tipiktir (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bağlam açısından, bir Humphrey görme alanında 1 dB'lik bir kazanım neredeyse fark edilmez ve test-yeniden test değişkenliği de benzer olabilir. Ayrıca, birçok deneme sadece eğitimden hemen sonraki kısa vadeli kazanımları rapor eder. Çok azının uzun vadeli takibi vardır, bu yüzden bu etkilerin ne kadar kalıcı olduğunu bilmiyoruz. Hastalar genellikle herhangi bir faydayı sürdürmek için egzersizlere süresiz devam etmek zorunda kalırlar.

Tartışmalar, ölçülen iyileşmelerin gerçek nöral iyileşmeyi mi yoksa diğer faktörleri mi yansıttığı üzerine odaklanmaktadır. Eleştirmenler, bazı kazanımların daha iyi fiksasyon stabilitesi veya testler üzerindeki pratik etkilerinden kaynaklanabileceği konusunda uyarmaktadır. Belirtildiği gibi, dikkatli çalışmalar, göz pozisyonu sıkı bir şekilde kontrol edildiğinde beyin tabanlı eğitimin genellikle alan iyileşmesi sağlamadığını bulmuştur (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kısacası, algısal öğrenme umut vaat etse de, kanıtlar karışıktır. Bazı yüksek kaliteli denemeler küçük ama gerçek faydalar gösterirken (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), diğerleri sahte eğitime yanıt bulamamıştır (www.sciencedirect.com).

Kortikal Telafi mi Retinal İyileşme mi?

Temel ayrım, eğitimin kortikal telafiye mi yoksa gözün sinir hücrelerinin gerçek iyileşmesine mi yol açtığıdır. Gerçek iyileşme, hasarlı retinal ganglion hücrelerinin veya optik sinir liflerinin yeniden oluşması veya yeniden bağlanması anlamına gelir ki bu biyolojik olarak olası değildir. Yetişkin insan optik sinirinin kaybedilen nöronları yeniden büyütme kapasitesi neredeyse yoktur. Bu nedenle, çoğu uzman, eğitimden kaynaklanan herhangi bir görsel kazancın beyin düzeyindeki değişikliklerden kaynaklandığını varsaymaktadır.

Örneğin, optik koherens tomografi (OCT), retinal sinir lifi ve ganglion hücresi tabakalarının kalınlığını ölçebilir. Görme eğitimiyle ilgili hemen hemen tüm çalışmalar, bu kalınlıklarda anlamlı bir artış (ve yeni aksonlar) göstermemektedir, bu da sinir hasarının devam ettiğini vurgulamaktadır. İlginç bir şekilde, küçük bir çalışma, sanal gerçeklik eğitiminden sonra makulanın bazı kısımlarında hafif bir kalınlaşma bildirmiştir (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov), ancak bu istisnai bir durumdur ve ölçüm değişkenliğinden veya dokudaki geçici değişikliklerden kaynaklanabilir. Genel olarak, dokuyu gerçekten yenilemek yerine görsel sistemin kalan sinyalleri daha iyi kullandığını varsaymak daha güvenlidir.

Buna karşılık, kortikal telafi, beynin mevcut girdilerini yeniden ağırlıklandırması ve yeniden düzenlemesi anlamına gelir. Eğitim, korunmuş sinir devrelerini devreye sokabilir veya daha yüksek işleme alanlarındaki hassasiyeti artırabilir. Örneğin, bir çalışmanın gözlemlediği gibi, körlüğe rağmen hala zayıf tepki veren görsel korteks bölgeleri – yani “nöral rezerv” – eğitimin ardından alan iyileşmelerinin meydana geldiği yerlerdi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Başka bir deyişle, eğer beyin kör bir noktada zaten devre dışı bırakılmış ancak restore edilebilir bir aktiviteye sahipse, eğitim çoğunlukla bu latent tepkiyi güçlendirmiştir. Algılanan alanlardaki herhangi bir mütevazı genişleme bu nedenle genellikle retinal iyileşmeden değil, bu intrakortikal ayarlamalardan kaynaklanır.

Beyin Değişikliklerinin İzlenmesi: fMRI ve VEP Biyobelirteçleri

Beyin düzeyindeki değişiklikleri retinal değişikliklerden ayırmak çok önemli olduğundan, araştırmacılar objektif biyobelirteçler kullanmaktadır. İki ana araç fonksiyonel MRI (fMRI) ve görsel uyarılmış potansiyeller (VEP)'dir.

  • Fonksiyonel MRI: Bu non-invaziv beyin taraması, görsel korteks aktif olduğunda kan akışı değişikliklerini ölçer. Glokom ve diğer durumlarda, fMRI "retinotopiyi" haritalayarak korteksin hangi bölümlerinin görsel alanın hangi bölümüne tepki verdiğini ortaya çıkarabilir. Çalışmalar, V1 sinyallerinin skotomalarda düştüğünü doğrulamak ve ince yeniden haritalamayı tespit etmek için fMRI kullanmıştır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Rehabilitasyon bağlamında, fMRI, eğitimin daha fazla kortikal aktiviteyi uyarılıp uyarmadığını gösterebilir. Örneğin, bir çalışma, kör alanlarında "nöral rezerv" (bilinçli görme olmaksızın kortikal tepkiler) olarak adlandırılan hastalarda eğitim sonrası en büyük kazanımları gösterdiğini bulmuştur (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu, fMRI'nin nihayetinde terapiden kimlerin fayda göreceğini tahmin edebileceği anlamına gelir: hasta görmediğinin farkında olmasa bile fMRI'de parlayan alanlar, eğitimle geliştirme için uygun olabilir.

  • Görsel Uyarılmış Potansiyeller: VEP'ler, beynin flaşlara veya desenlere verdiği elektriksel tepkinin kafa derisi EEG kayıtlarıdır. Kortikal tepki gücünü ve zamanlamasını doğrudan ölçerler. Pratikte, bir dama tahtası veya flaş sunulur ve elektrotlar uyarandan yaklaşık 100 ms sonra karakteristik P100 dalgasını yakalar. Daha büyük genlik veya daha kısa gecikme genellikle daha güçlü kortikal işlemeyi ifade eder. Eğitim çalışmaları, bu ölçümlerin iyileşebileceğini göstermiştir. Örneğin, VEP odaklı geri bildirim kullanan yakın tarihli bir pilot çalışma, eğitimden sonra P100 genliğinin yaklaşık üç katına çıktığını ve görme keskinliğindeki kazanımlara paralel olduğunu bildirmiştir (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bu tür bir değişiklik, kortikal öğrenmeyi güçlü bir şekilde düşündürmektedir. VEP'ler objektif ve nicel olduğundan, faydalı bir biyobelirteç görevi görürler: bir görme eğitimi VEP genliğini artırırsa, görsel yollarda gerçek nöral plastisite olduğunu gösterir.

Bu yöntemleri göz görüntüleme (OCT) ve standart görme alanı testleriyle birleştirerek, klinisyenler kortikal adaptasyonu herhangi bir retinal anormallikten ayırabilirler. Örneğin, aylarca süren eğitimden sonra bir hastanın OCT katmanları değişmeden kalır ancak VEP ve fMRI tepkileri daha güçlüyse, bu beyin düzeyinde plastisiteye işaret eder.

Sonuç

Özetle, optik sinir hasarı olan yetişkinlerde bile kortikal plastisite mevcuttur, ancak etkileri sınırlıdır. Beyin görüntüleme, glokom hastalarının büyük ölçüde stabil bir görsel haritayı koruduğunu, sadece yerel alıcı alan kaymaları ve genlik değişiklikleri gösterdiğini ortaya koymaktadır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Algısal eğitim bu plastisiteden faydalanabilir: bazı durumlarda, dikkatle tasarlanmış egzersizler, muhtemelen kortikal işlemeyi artırarak görsel hassasiyeti ve keskinliği güçlendirmiştir. Ancak, klinik deney sonuçları karışıktır. Birçok deneme sadece küçük iyileşmeler göstermekte (genellikle test gürültüsü içinde) ve erken dönemdeki bazı heyecanlar titiz kontrollerle azalmıştır (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com).

En önemlisi, eğitimle görülen herhangi bir iyileşme, gerçek optik sinir onarımı ile karıştırılmamalıdır. Mevcut kanıtlar, görme kazanımlarının retinal hücrelerin geri büyümesinden değil, beynin kalan sinyalleri kullanmayı öğrenmesinden kaynaklandığını göstermektedir. Bu tür değişiklikleri izlemek için araştırmacılar, göz muayenelerinin yanı sıra nörogörüntüleme ve elektrofizyoloji (fMRI, VEP) kullanırlar. Bu biyobelirteçler, herhangi bir fonksiyonel kazancın altında yatan kortikal yeniden düzenlemeyi belgeleyebilir.

Hastalar için mesaj temkinli bir iyimserliktir. Beyin bir dereceye kadar adapte olabilir ve sistematik görme egzersizleri, kalan görme için küçük faydalar sağlayabilir. Ancak bunlar mevcut girdinin iyileştirmeleridir, tedaviler değildir. Kortikal plastisiteyi anlamak ve bundan faydalanmak aktif bir araştırma alanıdır. Gelecekteki tedaviler, beynin doğal adaptasyon yeteneğini en üst düzeye çıkarmak için görüntüleme rehberliğinde eğitimi veya kapalı döngü biyolojik geri bildirimi entegre edebilir, ancak şimdilik böyle bir yaklaşım standart göz bakımına ek olarak görülmeli, onun yerine geçmemelidir.

Bu araştırmayı beğendiniz mi?

Göz bakımı ve görsel sağlık hakkında en son bilgileri almak için bültenimize abone olun.

Görüşünüzü kontrol etmeye hazır mısınız?

Ücretsiz görme alanı testinizi 5 dakikadan kısa sürede başlatın.

Şimdi teste başla
Bu makale yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Teşhis ve tedavi için her zaman nitelikli bir sağlık uzmanına danışın.
Kortikal Plastisite ve Algısal Öğrenme: Beyin Optik Sinir Hasarını Telafi Edebilir mi? | Visual Field Test