Bệnh Glaucoma không chỉ ảnh hưởng đến mắt
Bệnh Glaucoma được biết đến nhiều nhất là một bệnh lý của dây thần kinh thị giác và võng mạc, nhưng chụp chiếu não hiện đại cho thấy nó cũng liên quan đến các trung tâm thị giác của não. Các nghiên cứu sử dụng MRI đã phát hiện ra rằng những người mắc bệnh glaucoma thường có cấu trúc não nhỏ hơn và kết nối yếu hơn ở các vùng thị giác so với những người khỏe mạnh (www.frontiersin.org) (www.frontiersin.org). Ví dụ, một bài đánh giá trên Frontiers in Neuroscience (2018) đã tìm thấy vỏ não mỏng hơn ở các vùng não thị giác (thể tích nhỏ hơn ở V1 và các vùng thị giác khác) và tín hiệu oxy hóa máu bất thường trên fMRI ở bệnh nhân glaucoma (www.frontiersin.org). Những phát hiện này cho thấy tổn thương ở mắt có thể lan truyền “ngược” dọc theo đường dẫn truyền thị giác, một quá trình được gọi là thoái hóa xuyên khớp thần kinh. Nói cách khác, khi các tế bào hạch võng mạc chết trong bệnh glaucoma, các neuron liên kết trong nhân thể gối bên (LGN) và vỏ não thị giác cũng có thể teo nhỏ hoặc mất chức năng (www.frontiersin.org) (www.repository.cam.ac.uk).
Các bác sĩ và nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật MRI tiên tiến để theo dõi những thay đổi này. Một phương pháp là chụp ảnh tensor khuếch tán (DTI), theo dõi các bó sợi chất trắng của não. DTI đã cho thấy sự thưa thớt (mỏng đi) của các tia thị giác (các sợi từ LGN đến vỏ não thị giác) ở bệnh nhân glaucoma, phản ánh sự mất các sợi thần kinh (www.repository.cam.ac.uk). Phân tích dữ liệu DTI bằng lý thuyết đồ thị thậm chí còn cho thấy thay đổi mạng lưới rộng khắp: bệnh nhân glaucoma có kết nối bị thay đổi không chỉ ở các vùng thị giác mà còn ở các vùng liên quan đến vận động và cảm xúc (www.repository.cam.ac.uk). Trong các lần chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI), đo hoạt động của não, bệnh nhân glaucoma thường cho thấy giảm hoạt động ở vỏ não thị giác sơ cấp (V1) khi xem hình ảnh, và các kết nối chức năng yếu hơn giữa các vùng thị giác (www.frontiersin.org) (www.repository.cam.ac.uk). Tóm lại, hình ảnh não vẽ nên một bức tranh nhất quán: bệnh glaucoma có liên quan đến sự thoái hóa của đường dẫn truyền thị giác trung ương và sự rối loạn hoạt động mạng lưới bình thường.
Các nghiên cứu MRI cũng đo độ dày vỏ não – độ dày của bề mặt chất xám. Một số nghiên cứu báo cáo rằng bệnh nhân glaucoma có vỏ não thị giác mỏng hơn. Ví dụ, một nghiên cứu MRI đã phát hiện ra rằng những người mắc bệnh glaucoma góc mở có độ dày V1 thấp hơn đáng kể và thể tích LGN nhỏ hơn so với nhóm đối chứng (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những mất mát cấu trúc này tương quan với thị lực: trong nghiên cứu đó, V1 mỏng hơn và LGN nhỏ hơn có liên quan đến điểm thị trường kém hơn (tỷ lệ chén đĩa lớn hơn) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Điều thú vị là, những thay đổi của não không chỉ giới hạn ở các vùng thị giác; một số bệnh nhân cho thấy sự mỏng đi ở các vùng không liên quan đến thị giác như cực trán và hạch hạnh nhân (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), điều này có thể liên quan đến căng thẳng hoặc các khía cạnh nhận thức khi sống chung với bệnh glaucoma. Nhìn chung, những kết quả này xác nhận rằng tổn thương mắt trong bệnh glaucoma dẫn đến teo não và mỏng vỏ não có thể đo lường được, đặc biệt là ở các đường dẫn truyền thị giác (www.frontiersin.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Tính dẻo và tái tổ chức của não
Bộ não không hoàn toàn bất lực trong bệnh glaucoma – có bằng chứng về tính dẻo thần kinh (tái tổ chức) có thể giúp duy trì chức năng. Khi các tế bào võng mạc chết, các neuron lân cận hoặc các đường dẫn truyền khác có thể thích nghi. Nghiên cứu trên động vật và bệnh nhân cho thấy một số tế bào hạch võng mạc có thể phục hồi chức năng nếu được điều trị sớm, và não có thể điều chỉnh hệ thống dây thần kinh của mình sau khi mất thị lực lâu dài (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.frontiersin.org). Ví dụ, một nghiên cứu trên chuột đã phát hiện ra rằng những con vật non có thể phục hồi hoàn toàn chức năng thần kinh võng mạc vài ngày sau một tổn thương do áp lực gây ra, trong khi những con chuột già mất nhiều thời gian hơn (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ở người, các bài kiểm tra thị lực thường cải thiện sau khi giảm áp lực mắt ở bệnh glaucoma nhẹ, cho thấy các neuron còn sống tăng cường hoạt động (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ở cấp độ não, các nghiên cứu MRI chức năng và kết nối gợi ý rằng các phần không bị tổn thương của mạng lưới thị giác có thể tăng cường kết nối để bù đắp cho đầu vào bị mất (www.frontiersin.org) (www.frontiersin.org).
Các phân tích chuyên biệt (“phân tích AI” hoặc mô hình hóa tính toán tiên tiến) đang giúp phát hiện sự tái tổ chức tinh vi. Ví dụ, các mô hình mạng lưới dựa trên DTI đã phát hiện ra rằng bệnh nhân glaucoma cho thấy cụm cao hơn (kết nối cục bộ mạnh hơn) ở một số vùng chẩm nhất định, có lẽ phản ánh nỗ lực chuyển hướng thông tin thị giác (www.repository.cam.ac.uk). Nhìn chung, hình ảnh cho thấy vỏ não thị giác trưởng thành vẫn duy trì một mức độ linh hoạt nhất định: nó có thể tái tổ chức một phần lưu lượng máu và các kết nối khớp thần kinh sau tổn thương (www.frontiersin.org) (www.frontiersin.org). Tuy nhiên, tính dẻo này có giới hạn. Nếu tổn thương võng mạc quá nặng hoặc bệnh đã tiến triển, nhiều neuron bị mất đi và sự mỏng vỏ não trở nên không thể đảo ngược (www.frontiersin.org) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Dấu ấn sinh học MRI về khả năng phục hồi
Các nhà nghiên cứu hiện đang mong muốn tìm ra những thay đổi nào của não dự đoán kết quả tốt hơn hoặc xấu hơn. Hy vọng là sẽ xác định được dấu ấn sinh học — các đặc điểm MRI cho thấy ai là người có khả năng phục hồi (duy trì thị lực) so với ai có thể hưởng lợi nhiều nhất từ liệu pháp. Ví dụ, nếu vỏ não thị giác của bệnh nhân vẫn tương đối dày và các kết nối của nó phần lớn còn nguyên vẹn trên DTI/MRI, họ có thể có một nguồn dự trữ có thể hỗ trợ phục hồi bằng điều trị. Ngược lại, các dấu hiệu sớm của sự co rút LGN hoặc tổn thương tia thị giác có thể báo hiệu sự tiến triển nhanh chóng.
Một số dấu ấn sinh học tiềm năng đã xuất hiện từ các nghiên cứu. Một cách tiếp cận là tương quan các chỉ số não với các bài kiểm tra thị lực. Nghiên cứu mạng lưới/kết nối đã đề cập ở trên đã phát hiện ra rằng lớp sợi thần kinh võng mạc mỏng hơn (từ quét mắt OCT) có liên quan đến kết nối bất thường ở hạch hạnh nhân và thùy thái dương trên MRI (www.repository.cam.ac.uk). Điều này gợi ý rằng việc kết hợp hình ảnh võng mạc và quét não có thể đánh dấu những bệnh nhân mà bộ não của họ đang “bắt kịp” với tổn thương. Một nghiên cứu khác cho thấy một mối tương quan chặt chẽ: mắt có mất thị trường kém hơn có vỏ não V1 mỏng hơn và LGN nhỏ hơn trên MRI (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Trên thực tế, một bệnh nhân có độ dày V1 được bảo tồn hoặc các đường dẫn truyền DTI có độ tin cậy cao có thể có nhiều khả năng duy trì thị lực nếu được điều trị. Những ý tưởng này vẫn đang được thử nghiệm, nhưng nguyên tắc là các phép đo MRI về tính toàn vẹn của đường dẫn truyền thị giác một ngày nào đó có thể giúp dự đoán kết quả cá nhân (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.repository.cam.ac.uk).
Kết hợp hình ảnh mắt và não
Để có được cái nhìn tốt nhất về bệnh glaucoma, các chuyên gia ủng hộ chụp ảnh đa phương thức – kết hợp các xét nghiệm mắt và quét não. Ví dụ, chụp cắt lớp quang học (OCT) có thể đo chính xác các lớp thần kinh của võng mạc, trong khi MRI đánh giá bộ não. Một nghiên cứu gần đây đã liên kết rõ ràng những điều này: nó tìm thấy mối liên hệ giữa các phép đo OCT (như độ dày lớp tế bào hạch hoàng điểm) và kết nối não. Trong nghiên cứu đó, kết nối yếu hơn ở một số nút não nhất định đi kèm với các lớp võng mạc mỏng hơn (www.repository.cam.ac.uk). Loại kết hợp này có thể cải thiện phân loại giai đoạn bệnh (biết bệnh đã tiến triển đến đâu) và giúp chọn bệnh nhân cho các phương pháp điều trị bảo vệ thần kinh hoặc phục hồi chức năng. Trong các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai, các bác sĩ có thể yêu cầu cả OCT và MRI não để chọn những bệnh nhân có bộ não có đủ hệ thống dây thần kinh nguyên vẹn để hưởng lợi từ liệu pháp (www.repository.cam.ac.uk) (www.frontiersin.org).
Một ví dụ thực tế khác: kết hợp các bài kiểm tra thị trường (khám mắt chức năng) với các dấu ấn sinh học dựa trên MRI. Nếu một bệnh nhân cho thấy thị trường ổn định nhưng MRI cho thấy teo LGN ngày càng nặng, điều đó có thể thúc đẩy can thiệp sớm hơn. Ngược lại, một số bệnh nhân bị mất thị trường đáng kể vẫn có thể có mạng lưới não tương đối mạnh và là ứng cử viên tốt cho các kỹ thuật tăng cường thần kinh. Bằng cách kết hợp dữ liệu mắt (OCT, kiểm tra thị trường) và hình ảnh thần kinh, các bác sĩ lâm sàng hướng tới một đánh giá đầy đủ hơn so với việc chỉ sử dụng một phương pháp.
Hướng đi tương lai: các nghiên cứu dọc và phục hồi chức năng
Hầu hết các nghiên cứu MRI cho đến nay đều là “ảnh chụp nhanh” của bệnh nhân tại một thời điểm. Bước tiến lớn tiếp theo là nghiên cứu dọc – theo dõi cùng một bệnh nhân trong nhiều tháng hoặc nhiều năm. Những nghiên cứu như vậy sẽ theo dõi cách các dấu hiệu hình ảnh não thay đổi theo thời gian, đặc biệt là sau các can thiệp. Ví dụ, nếu một bệnh nhân glaucoma trải qua một chương trình tập luyện thị giác hoặc bắt đầu dùng thuốc bảo vệ thần kinh, chúng ta có thể thấy liệu các dấu hiệu MRI của họ (như độ dày V1 hoặc kết nối) có cho thấy những thay đổi tích cực hay không. Các nhà nghiên cứu đề xuất liên kết các dấu hiệu tính dẻo với kết quả phục hồi chức năng: liệu những bệnh nhân cho thấy các dấu hiệu sớm của sự tái tổ chức não trên fMRI cuối cùng có đạt được thị lực tốt hơn với liệu pháp không?
Một số manh mối đang xuất hiện. Một thử nghiệm năm 2023 đã sử dụng tập luyện thị giác thực tế ảo ở bệnh nhân glaucoma. Sau ba tháng, bệnh nhân cho thấy sự tăng nhẹ độ dày của lớp tế bào hạch hoàng điểm (đo bằng OCT) và cải thiện độ nhạy ở vùng thị trường được tập luyện (journals.sagepub.com). Điều này cung cấp bằng chứng về khái niệm rằng tập luyện có thể thúc đẩy phục hồi cấu trúc và chức năng. Câu hỏi tiếp theo là liệu MRI có thể dự đoán hoặc theo dõi những cải thiện đó hay không. Ví dụ, người ta có thể hình dung một fMRI trước và sau tập luyện thị giác: những bệnh nhân có phản ứng não ở V1 cải thiện cũng có thể có kết quả thị lực tốt hơn.
Một góc độ khác là lối sống: bằng chứng sơ bộ (chủ yếu từ các nghiên cứu trên động vật) cho thấy tập thể dục và chế độ ăn uống có thể thúc đẩy phục hồi võng mạc (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sẽ rất có giá trị nếu xem liệu những biện pháp tổng quát này có phản ánh qua quét não hay không (ví dụ: độ dày vỏ não thị giác được bảo tồn ở những bệnh nhân tập thể dục).
Nói tóm lại, các bác sĩ và nhà khoa học nhìn thấy một hướng đi trong tương lai: sử dụng hình ảnh tiên tiến theo thời gian để xác định các tín hiệu tính dẻo não sớm, và liên kết chúng với kết quả kiểm tra thị lực. Điều này có thể xác nhận các mục tiêu phục hồi chức năng và hướng dẫn liệu pháp cá nhân hóa. Cuối cùng, mục tiêu là một vòng lặp phản hồi: đo các dấu ấn sinh học MRI, áp dụng phương pháp điều trị hoặc tập luyện, đo lại MRI và thị lực, và tối ưu hóa các chiến lược phục hồi dựa trên những gì hình ảnh não cho thấy.
Kết luận
Bằng chứng ngày càng tăng cho thấy bệnh glaucoma là một bệnh thoái hóa thần kinh ảnh hưởng đến toàn bộ đường dẫn truyền thị giác, không chỉ riêng mắt. Các phương pháp MRI hiện đại (DTI, fMRI, bản đồ độ dày vỏ não) tiết lộ thoái hóa ngược từ mắt trở về não và những gợi ý về tính dẻo bù trừ ở vỏ não thị giác (www.frontiersin.org) (www.frontiersin.org). Việc xác định những thay đổi MRI nào dự đoán kết quả tốt hơn (“dấu ấn sinh học phục hồi”) là một mục tiêu nghiên cứu tích cực. Kết hợp hình ảnh mắt và não có thể cải thiện phân loại giai đoạn bệnh và giúp kết nối bệnh nhân với các phương pháp điều trị mới. Điều quan trọng là, các nghiên cứu dài hạn sẽ kiểm tra liệu các dấu hiệu hình ảnh về tính dẻo của não có thực sự chuyển thành thị lực tốt hơn sau điều trị hay không. Nghiên cứu này hứa hẹn sẽ hướng dẫn các phương pháp phục hồi chức năng trong tương lai – từ thuốc men đến tập luyện thị giác – để bệnh nhân glaucoma có thể tiếp tục nhìn rõ hơn trong thời gian dài hơn.