Вступ

Глаукома — це захворювання очей, яке пошкоджує зоровий нерв, спричиняючи втрату периферичного зору. Після виникнення пошкодження звичайні методи лікування (такі як зниження очного тиску) не можуть відновити втрачений зір. Тому дослідники вивчали, чи може неінвазивна стимуляція мозку допомогти покращити зір, що залишився. Два поширені методи – це транскраніальна стимуляція постійним струмом (tDCS) та транскраніальна магнітна стимуляція (TMS), які застосовують слабкі електричні або магнітні імпульси до шкіри голови для модуляції активності мозку. Невеликі дослідження перевіряли такі методи на пацієнтах із глаукомою, щоб з'ясувати, чи можна покращити зорову обробку (контрастну чутливість, дефекти поля зору тощо). Ми розглядаємо ці пілотні та контрольовані випробування, відзначаючи, де були розміщені електроди або котушки, налаштування стимуляції, виміряні покращення зору та як довго ці покращення тривали. Ми також обговорюємо можливі механізми (наприклад, посилення пластичності мозку або зменшення нейронного «шуму») та важливість якісних плацебо-контрольованих дизайнів досліджень (оскільки ефекти практики або плацебо можуть імітувати покращення).

Методи стимуляції мозку

tDCS використовує м'який постійний електричний струм, що подається через електроди на шкіру голови. Залежно від полярності, він може збільшувати (анодна) або зменшувати (катодна) збудливість кори головного мозку. Зазвичай один електрод розміщується над цільовою ділянкою мозку (часто це потилична зорова кора), а інший електрод (референсний) розміщується в іншому місці (наприклад, на щоці або лобі). Сеанси лікування часто тривають 10–20 хвилин при струмі 1–2 мА. TMS використовує короткі магнітні імпульси через котушку для індукування електричних струмів у підлеглій корі. Обидва методи використовувалися для лікування багатьох розладів мозку; для зору вони спрямовані на «посилення» залишкової зорової функції шляхом залучення пластичності в зорових шляхах.

tDCS при глаукомі

У дослідженнях глаукоми дослідники зазвичай зосереджувалися на зоровій корі (потилична частка). Недавнє рандомізоване дослідження передбачало, що пацієнти отримували один сеанс анодної tDCS (а-tDCS) при 2 мА протягом 20 хвилин. Анод розміщували в точці Oz (середня лінія потилиці), а катод — на щоці. Цей єдиний сеанс помірно покращив точність виявлення дефектів зорового поля (приблизно на 3–5% покращення при периметрії високої роздільної здатності) порівняно з плацебо (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Багатофокальні зорові викликані потенціали (mfVEP) також показали дещо вище співвідношення сигнал/шум і швидші реакції після а-tDCS. Ці покращення були статистично значущими порівняно з плацебо, але дуже незначними за величиною, приблизно в межах мінливості повторного тестування (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, зір покращився за деякими тестами, але лише на кілька відсотків, що може бути непомітним у повсякденному житті.

Параметри сеансу: Типові пілотні дослідження використовували один 20-хвилинний сеанс а-tDCS струмом 1–2 мА на потилицю (Oz). Одне дослідження також спробувало альтернативні форми хвиль (змінний струм tACS на 10 Гц та випадковий шум tRNS) порівняно з плацебо, але лише а-tDCS показала будь-який чіткий ефект (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Жодне дослідження не використовувало дуже високу інтенсивність або дуже тривалу тривалість понад 20–30 хвилин.

Результати зору: Вимірювані результати включали індекси зорового поля (наприклад, точність виявлення або середній дефект при периметрії), а іноді — контрастну чутливість або гостроту зору. У вищезгаданому дослідженні а-tDCS призвела до невеликого збільшення точності виявлення під час тесту на периметрію високої роздільної здатності (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Жодних значних змін у стандартній автоматизованій периметрії (середній дефект) або гостроті зору не було показано. Контрастна чутливість не завжди вимірювалася в дослідженнях глаукоми, хоча при інших очних розладах tDCS може тимчасово підвищувати порогові значення контрасту. Важливо, що в рандомізованому контрольованому дослідженні глаукоми було зазначено, що незначні покращення «можуть не мати клінічного значення» (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Тривалість ефектів: У цих дослідженнях ефекти перевірялися безпосередньо до та після сеансу стимуляції. У цьому дослідженні не повідомлялося про тривале спостереження після декількох годин, тому незрозуміло, як довго триває користь від одного сеансу. Інші дослідження (щодо пошкодження зорового нерва загалом) свідчать, що будь-яке покращення часто зникає протягом днів або тижнів після припинення стимуляції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

TMS та інші модальності

TMS: На сьогоднішній день існує небагато опублікованих досліджень щодо повторюваної TMS (rTMS) саме для лікування глаукоми. TMS може збуджувати нейрони зорової кори і використовувалася експериментально для індукування фосфенів (спалахів світла) навіть у сліпих людей. Теоретично, rTMS можна застосовувати в декількох сеансах до потиличної частки для посилення збудливості кори та, можливо, виявлення залишкового зору. Однак жодні добре контрольовані дослідження при глаукомі ще не показали чіткого покращення зору від TMS. (Більшість досліджень зорового поля за допомогою TMS були присвячені втраті зору, пов'язаній з інсультом, а не глаукомі.)

Альтернативна електрична стимуляція: Деякі дослідження використовували трансорбітальну стимуляцію змінним струмом (rtACS), коли електроди розміщували на закритих повіках для стимуляції сітківки/зорового нерва. Хоча це в основному впливає на око, а не на мозок, це поєднувалося з моніторингом мозку. В одному великому рандомізованому дослідженні rtACS при пошкодженні зорового нерва (включаючи багатьох пацієнтів із глаукомою) учасники отримували 10 щоденних сеансів по 50 хвилин кожен. Як група реальної стимуляції, так і група плацебо покращили своє зорове поле за результатами рутинного тестування, при цьому в групі rtACS спостерігалося дещо більше середнє покращення (медіана ~41,3% проти 29,3% збільшення виявлення (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)). Різниця не досягла статистичної значущості для основного результату (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Цікаво, що через 2 місяці спостереження спостерігалася помірна перевага між групами за одним показником (чутливість статичної периметрії) на користь rtACS (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, це свідчить про деякий залишковий ефект, але більшість покращень також спостерігалися в групі плацебо, що вказує на ефекти навчання або плацебо. Автори дійшли висновку, що rtACS, схоже, «частково відновлює зір» шляхом стимулювання пластичності мозку (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), але загалом клінічний вплив був незначним.

Результати досліджень – досягнення та обмеження

У всіх дослідженнях будь-які покращення зору, як правило, були скромними та короткочасними. Наприклад, у вищезгаданих транскраніальних дослідженнях контрастна чутливість суттєво не змінювалася, а покращення поля зору були лише на кілька процентних пунктів вищими за вихідний рівень. Пацієнти рідко помічають такі невеликі зміни. Більшість звітів описують негайні покращення після стимуляції, з невеликою кількістю доказів довгострокової стійкості. У дослідженні rtACS невелике покращення поля зору зберігалося через 2 місяці за одним показником (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), але багато інших показників регресували. Також очікується, що ефекти одноразової tDCS зникнуть без повторних сеансів.

Крім того, ефекти плацебо є важливими. Деякі дослідження виявили, що результати тестів зору покращувалися навіть при фіктивній (неактивній) стимуляції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Саме тому у більшому дослідженні було зафіксовано 29% покращення у респондентів з групи плацебо. Недавній огляд неінвазивної стимуляції при різних захворюваннях очей дійшов висновку, що невеликі середні переваги (для гостроти зору, виявлення дефектів поля зору тощо) можуть частково відображати ефекти плацебо або практики (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Іншими словами, «активна» стимуляція часто перевершувала фіктивну лише на незначну величину, а іноді покращення від фіктивної стимуляції були такими ж значними. Ця невизначеність означає, що ми повинні обережно інтерпретувати ранні пілотні результати.

Можливі механізми

Якщо стимуляція мозку дійсно покращує зір, як це може працювати? Одна ідея — кортикальна пластичність: зорова кора може зміцнювати слабкі шляхи та розкривати «резервні» схеми після травми ока. Стимуляція може підвищувати рівні факторів росту або змінювати нейромедіатори, полегшуючи адаптацію мозку (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Наприклад, вважається, що анодна tDCS трохи деполяризує нейрони, потенційно посилюючи синаптичну пластичність у зорових областях. Інша ідея — зниження шуму: при дегенерації зору сигнали, що залишилися від ока, можуть бути приховані в «нейронному шумі». Деякі дослідження (при інших захворюваннях сітківки) припускають, що зниження шуму може швидко покращити сприйняття. Наприклад, одне дослідження при проліферативній діабетичній ретинопатії виявило, що застосування катодної tDCS (яка може пригнічувати гіперактивні нейрони) покращувало зорові завдання. Автори припустили, що tDCS, ймовірно, знижувала рівень випадкової нейронної активності, тим самим прояснюючи фактичний візуальний сигнал (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). За аналогією, якщо виживаючі гангліозні клітини сітківки при глаукомі є шумними, tDCS може допомогти «заглушити» цей шум і посилити контрастну або польову чутливість.

З іншого боку, деякі ефекти можуть бути зовсім не фізіологічними. Стимуляція може підвищити пильність або відчуття плацебо «щось відбувається», що може покращити результати тестів. Дійсно, дослідження стимуляції зорового нерва відзначило, що значна частина струму насправді проходить через сітківку та зоровий нерв, а не глибоку кору (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці автори все ще заявляють про зміни в синхронності мозку (ритми ЕЕГ у зорових областях) після лікування, але важко виключити неспецифічні ефекти. Щоб розплутати ці можливості, майбутні дослідження повинні поєднувати вимірювання мозку (такі як ЕЕГ або фМРТ) з тестами зору.

Майбутні дослідження – покращення ретельності

З огляду на скромні та суперечливі результати на сьогодні, майбутні дослідження повинні бути ретельно розроблені. Ключові елементи включають:

- Рандомізований плацебо-контрольований дизайн: Кожна група реальної стимуляції повинна мати фіктивне лікування, яке імітує відчуття (наприклад, короткий наростання струму, але без постійної стимуляції). Як пацієнти, так і дослідники повинні бути замасковані (сліпі). Це має вирішальне значення для врахування ефектів навчання та плацебо.
- Кілька сеансів: Одноразові сеанси дають лише короткочасні ефекти. Дослідження повинні перевіряти повторні сеанси (наприклад, щодня протягом 1–2 тижнів), оскільки нейропластичні зміни часто вимагають повторення. Дослідження VIRON проводить 10 сеансів по 25 хвилин кожен для пацієнтів із глаукомою (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).
- Об'єктивні результати: Використовувати стандартизовані тести зору, такі як автоматизована периметрія (середній дефект, загальне відхилення), таблиці контрастної чутливості та навіть електрофізіологія (ВВП або ЕЕГ) як вторинні показники. Периметрія високої роздільної здатності може виявляти невеликі зміни, але результати повинні перевищувати нормальну варіабельність тесту. Включення анкет щодо зору, заповнених пацієнтами, може оцінити реальний вплив.
- Подальші вимірювання: Щоб оцінити стійкість, зір слід повторно перевіряти через кілька тижнів після останньої стимуляції. Якщо переваги зберігаються, то зорове поле (або гострота зору) повинно бути кращим за базовий рівень під час подальшого спостереження.
- Нейровізуалізація / фізіологія: Поєднання з функціональною МРТ або ЕЕГ може показати, чи змінюються зорові мережі мозку після стимуляції. Наприклад, можна провести фМРТ під час представлення зорових стимулів до та після лікування або виміряти зв'язність зорових областей у стані спокою. Це допомагає перевірити, чи будь-які перцептивні зміни мають нейронний корелят, і може відрізнити пластичні зміни від простої практики тесту.

Такі ретельні дослідження прояснять, чи дійсно стимуляція мозку допомагає при глаукомі, чи це просто ефект плацебо. До того часу tDCS та TMS залишаються перспективними дослідницькими інструментами, але недоведеними методами лікування для пацієнтів.

Висновок

Підсумовуючи, пілотні дослідження стимуляції мозку при глаукомі повідомляють про невеликі покращення в тестах зорового поля або завданнях на контраст, але вони часто схожі на покращення, спостережені при фіктивній стимуляції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Недавнє рандомізоване дослідження виявило, що один сеанс потиличної а-tDCS дав лише на кілька відсотків кращу точність виявлення, ніж фіктивна стимуляція (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Більше дослідження зорового нерва показало деякі покращення зорового поля після кількох днів трансорбітального струму, але різниця порівняно з фіктивною стимуляцією не була значною відразу після лікування (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Заявлена «стійкість» цих покращень різниться; одне дослідження виявило невелику перевагу для реальної стимуляції через 2 місяці за одним показником (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), але більшість ефектів не тривали.

Механістично покращення можуть відображати реальні нейропластичні зміни – переналаштування мозку для кращого використання залишкових сигналів сітківки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – або просто зменшення аберантного нейронного шуму (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Альтернативно, мотиваційні фактори або ефект плацебо можуть пояснювати деякі покращення. Наявні докази все ще є попередніми. Майбутні дослідження потребують добре контрольованих, багатосеансових випробувань з об'єктивними вимірюваннями та візуалізацією мозку, щоб остаточно довести, чи може tDCS або TMS допомогти пацієнтам із глаукомою.