Lysdeprivation brugt til at lindre amblyopi (LUMA)

En asymmetri i det visuelle input på tværs af øjnene tidligt i postnatalt liv forårsager amblyopi, det mest almindelige grundlag for uni-okulær blindhed hos mennesker. Hvis det ikke korrigeres, resulterer amblyopi i, at det upåvirkede øje kontrollerer den binokulære visuelle cortex, mens det berørte øjes evne til at stimulere corticale neuroner kan svækkes til punktet af funktionel blindhed. Tidligere forsøg på at genvinde synet hos voksne amblyoper har haft begrænset succes, og efterforskerne foreslår, at dette i høj grad skyldes den betydelige reduktion af synaptisk plasticitet, der forekommer under kortikal udvikling. Forskerne foreslår, at optimal genopretning fra amblyopi i voksenalderen er en to-trins proces, der kræver 1) reaktivering af plasticitet i den voksne amblyopiske cortex (permissive step) og 2) fokuseret visuel oplevelse for at stimulere perceptuel læring (instruerende trin).

Elizabeth Quinlan-laboratoriet ved University of Maryland har for nylig vist, at binokulær visuel afsavn i voksenalderen øger den synaptiske plasticitet i den voksne cortex af forsøgsdyr på så lidt som tre dage. Derudover stimulerer binokulær visuel deprivation forud for gentagne visuel oplevelse genopretningen af ​​rumlig skarphed i en dyremodel med dyb amblyopi. Her foreslår efterforskerne at oversætte dette fund til behandling af amblyopi hos mennesker. Forskerne foreslår at bruge binokulær visuel deprivation til at fremme synaptisk plasticitet i den amblyopiske visuelle cortex, efterfulgt af visuel perceptuel læring gennem synsterapi hjemmearbejde, for at stimulere genopretningen af ​​synsfunktionen. Mens visuel perceptuel læring tidligere har vist sig at forbedre visuel funktion hos amblyopiske voksne, er gevinsterne langsomme og beskedne. Forskerne forudsiger, at "forbehandling" af det amblyopiske visuelle system med binokulær visuel deprivation vil øge omfanget og/eller tidsforløbet af indlæringsinduceret genopretning fra amblyopi.

Fireogtyve voksne amblyoper, 18 år eller ældre, vil blive rekrutteret til undersøgelsen. Forskerne vil udelukke amblyoper med strabismus-historie, fordi behandlingen ikke er designet til at forbedre binokulær justering (motorisk fusion). Amblyoper vil således være formmangel-amblyoper, især formmangel på grund af anisometropi, med moderat (20/30 til 20/80) eller svær (20/100 til 20/400) skarphed i det berørte øje. Screeningen vil omfatte en omfattende ansøgning, telefoninterview med to personlige referencer, omfattende visuel undersøgelse og personligt interview.

Deltagerne vil blive udstyret med nye oftalmikere, hvis det er indiceret, og følges i flere uger for at tillade deres amblyopi at stabilisere sig. Deres visuelle funktion vil blive vurderet adfærdsmæssigt og også ved direkte måling af neural aktivitet ved hjælp af visuelt fremkaldte potentialer (VEP'er). Deltagerne vil blive tildelt en af ​​tre grupper. Én gruppe vil blive sekvestreret i nul dage, én i fem sammenhængende dage og én i ti sammenhængende dage. Deltagere i de fem eller ti dages sekvestreringsgrupper vil gennemgå sekvestration i grupper på to, tre eller fire. Efter sekvestrering vil synsfunktionen igen blive vurderet, både adfærdsmæssigt og med VEP. Alle deltagere vil derefter gennemgå 8 uger (3 uger før, 5 uger efter) synsbehandling for amblyopi baseret på videospil. Synstest vil finde sted regelmæssigt i denne periode og i 10 måneder derefter. En tredje VEP-scanning vil blive udført i slutningen af ​​den 8 ugers behandlingsperiode.

Hvis det lykkes, vil dette arbejde transformere terapi for amblyopi hos voksne og fokusere opmærksomheden på vigtigheden af ​​at inkorporere metoder til at forbedre synaptisk plasticitet som et supplement til behandling. Derudover kunne indsigten opnået fra dette arbejde udvides til skelning, øjenbevægelseskontrolforstyrrelser og genoprettelse af optimal neural funktion efter skade fra slagtilfælde eller anden traumatisk hjerneskade. Det foreslåede eksperiment vil også være banebrydende for brugen af ​​binokulær visuel deprivation i menneskelige amblyoper og udvikle standarder for implementering, sekvestrering af deltagere og pleje.