Visuelle Kortexstimulation bei Patienten mit Amblyopie

Hintergrund: Amblyopie ist eine Störung der eingeschränkten Sehfunktion eines Auges ohne Augenerkrankung, die als Folge eines abnormen Seherlebnisses im frühen Lebensalter entsteht. Es wird einer kortikalen Unterdrückung des Bildes des amblyopischen Auges zugeschrieben, die durch Unschärfe oder Diplopie verursacht wird. Amblyopie ist die häufigste Ursache für vermeidbaren monokularen Sehverlust in den USA, von der 2 % bis 5 % der Bevölkerung betroffen sind. Neben erheblichen Seheinschränkungen kommt es bei Amblyopen eher zu einem Sehverlust auf dem anderen, gesunden Auge durch Unfälle oder Augenerkrankungen. Die akzeptierte Behandlung von Amblyopie, die Patching oder pharmakologische oder optische Bestrafung des anderen Auges umfasst, ist auf kleine Kinder beschränkt. Diese Behandlung wird bei einem Alter von über 8 Jahren als unwirksam angesehen, und älteren Personen, die 72 % der Bevölkerung von Amblyopen ausmachen, wird keine Behandlung angeboten.

Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass bei älteren Personen jenseits der akzeptierten Altersgrenze für die Amblyopiebehandlung eine gewisse kortikale Plastizität vorhanden sein könnte. Bei einigen Erwachsenen, die nach einem Trauma oder einer Krankheit das Sehvermögen auf dem guten Auge verloren, wurde eine spontane Verbesserung der Sehschärfe des amblyopischen Auges berichtet. Die Chance einer spontanen Verbesserung der Sehschärfe auf ein brauchbares Niveau ist jedoch relativ gering. Daher ist es wichtig, nach Modalitäten zu suchen, um das Sehvermögen bei amblyopischen Personen zu verbessern, um einen beeinträchtigenden Funktionsverlust nach einem Sehverlust bei einem gesunden Auge zu verhindern.

Die Stimulation mit schwachem Gleichstrom (DC) ist eine nicht-invasive Methode, die in der Lage ist, kortikale Erregbarkeitsänderungen zu induzieren. Es wurde zuvor in vielen Tier- und mehreren Humanstudien sicher angewendet und war in der Lage, die Aktivität des primären motorischen und präfrontalen Kortex zu modulieren. Diese Studien zeigten, dass die kathodische Stimulation die spontanen Feuerraten kortikaler Zellen reduziert, höchstwahrscheinlich durch Hyperpolarisation kortikaler Neuronen, während die anodische Stimulation zu einem umgekehrten Effekt führt. Die Zahl der Studien, die eine DC-Stimulation über dem menschlichen visuellen Kortex anwenden, ist noch begrenzt, diese haben jedoch gezeigt, dass die DC-Stimulation eine Modulation der Erregbarkeit des visuellen Kortex induzieren kann, ähnlich wie dies im motorischen und präfrontalen Kortex beobachtet wurde. Diese Modulation spiegelt sich in Veränderungen sowohl der psychophysischen als auch der elektrophysiologischen Parameter normaler Freiwilliger wider. Da die DC-Stimulation sowohl eine akute als auch eine anhaltende Modulation der kortikalen Erregbarkeit und Aktivität induzieren kann, könnte sie als Werkzeug zur Untersuchung der Neuroplastizität eingesetzt werden und könnte bei Zuständen von Vorteil sein, die von pathologischen Veränderungen der kortikalen Erregbarkeit begleitet werden, wie z. B. Amblyopie.

In der vorgeschlagenen Studie werden wir eine kurzfristige Wirkung der DC-Stimulation des okzipitalen Kortex auf die Sehfunktion von 10 erwachsenen amblyopischen Probanden untersuchen. Wenn die Studie einen günstigen Effekt zeigt, könnte die DC-Stimulation in Zukunft verwendet werden, um dauerhafte Vorteile bei Amblyopen zu induzieren, da die Dauer der Nachwirkungen von der Dauer, Intensität und Polarität der Stimulation abhängt.

Ziele: Sammeln vorläufiger Daten darüber, ob eine DC-Stimulation des Okzipitalkortex die Sehfunktion bei erwachsenen amblyopischen Probanden modulieren kann. Wir werden die kurzfristige Wirkung der DC-Stimulation auf die Plastizität des visuellen Kortex und seine Fähigkeit, die beeinträchtigten Sehfunktionen bei Amblyopie vorübergehend zu verändern, überprüfen.

Um bei amblyopischen Erwachsenen zu bestätigen, dass die DC-Stimulation des visuellen Kortex sicher und gut verträglich ist, ähnlich dem, was zuvor bei normalen Freiwilligen festgestellt wurde.

Methoden: In die aktuelle Studie planen wir die Aufnahme von 10 amblyopischen Probanden im Alter von 18 Jahren und älter. Basierend auf den vorherigen Berichten hat die anodische Stimulation eine erregende Wirkung und die kathodische Stimulation hat eine hemmende Wirkung auf den Kortex. Daher wird bei amblyopischen Probanden nur eine anodische Stimulation des visuellen Kortex durchgeführt. Die Stimulation erfolgt über den Okzipitalkortex, Dauer 20 min bei 2mA. Als Placebo wird bei allen Probanden mindestens 24 Stunden vor oder nach der anodischen Stimulation in zufälliger Reihenfolge eine Scheinstimulation gleicher Dauer auf denselben Bereich der Kopfhaut angewendet. Die Stimulation wird maskiert durchgeführt, so dass weder die Studienteilnehmer noch der Untersucher, der ihre Sehfunktion beurteilt, sich der Art der Stimulation bewusst sind.

Die Beurteilung der Sehfunktion erfolgt vor, unmittelbar und 20 Minuten nach der DC-Stimulation und umfasst die Messung der Sehschärfe, der Kontrastempfindlichkeit, der Lesegeschwindigkeit und der Leseschärfe. In jeder Sitzung werden sowohl das amblyopische als auch das andere Auge beurteilt, beginnend mit dem amblyopischen Auge. Wenn 20 min nach der Stimulation Abweichungen von der Sehfunktion vor der Stimulation festgestellt werden, werden die Patienten ebenfalls 1 Stunde nach der Stimulation und, wenn die Wirkung anhält, 1 Woche danach untersucht.