Conectividad funcional visual y mejora visual después del tratamiento TMS/Binocular

Antes del estudio, se corregirán la desalineación ocular y las anomalías de refracción. Esta corrección es parte de la atención estándar del paciente y no un componente del procedimiento del estudio actual.

Procedimiento Los participantes se someterán a una resonancia magnética estructural y funcional de una hora antes de su tratamiento. Realizaremos un análisis provisional de los resultados de fMRI una vez que cinco pacientes ambliópicos hayan completado el estudio de fMRI. Si los datos muestran diferencias significativas en la red visual en estado de reposo en pacientes con ambliopía en comparación con el estado de reposo visual normal existente, continuaremos con el estudio de IRMf con los 15 participantes restantes. La desalineación de los ojos se corregirá antes de la participación de los pacientes mediante el uso de prismas (si está médicamente indicado). Esta corrección es parte de la atención estándar del paciente y no un componente de procedimiento del estudio actual. Los participantes serán designados al azar para estar inicialmente en el grupo simulado o en el de tratamiento (10 pacientes en cada grupo). Todos los pacientes recibirán cinco días de entrenamiento binocular visual de una hora jugando un videojuego de bloques que caen especialmente diseñado en una pantalla de computadora que se calibrará individualmente para cada persona. El grupo uno recibirá 18 minutos de rTMS al comienzo de su entrenamiento visual todos los días durante 5 días. El grupo dos recibirá 18 minutos de TMS seguidos de entrenamiento visual simulado todos los días durante 5 días. Al final de cinco días, los participantes cambiarán de grupo. Los participantes no sabrán si reciben un tratamiento binocular falso o real en cada ocasión.

Se completará un perfil visual sensoriomotor, que incluye agudeza visual, supresión, estereovisión, binocularidad, sensibilidad al contraste y alineación de los ojos, para cada paciente al inicio del estudio, después de cinco sesiones y al final del tratamiento. Este perfil se completará mediante el sistema PVVAT, test Worth-4-Dot, test de estereovisión Randot, umbral de movimiento de coherencia dicóptica anaglífica con gafas rojo-verde (utilizando el sistema de visión Psykinematix), test de cobertura cruzada con barras prismáticas. La resonancia magnética funcional se repetirá después del tratamiento solo para las personas que mostraron una resonancia magnética funcional anormal al inicio del estudio. Este segundo escaneo investigará si el tratamiento afectó y normalizó la red visual en estado de reposo.

RM funcional:

Todo el escaneo se realizará en un escáner Siemens Tim Trio de 3.0 T equipado con una bobina de cabeza de 12 canales. El escaneo se realizará en hasta tres visitas: pretratamiento (mapeo retinotópico) y dos escaneos posteriores al tratamiento.

Pretratamiento: se adquirirán datos estructurales, de estado de reposo y de MRI funcional BOLD (fMRI). Los participantes completarán una resonancia magnética estructural al comienzo de cada sesión de resonancia magnética. Esta es una imagen tridimensional de alta resolución de todo el cerebro (parámetros de imagen: MPRAGE, cortes de 1 mm de grosor, espacio cero entre cortes, TR = 1900 ms, TE = 2,2 ms, resolución en plano de 0,94 x 0,94, 256 x 256 tamaño de matriz con un campo de visión de 24 cm, 176 volúmenes, lo que da como resultado un tiempo de escaneo de 8 minutos y 6 segundos.

Después de adquirir la imagen de alta resolución, los datos de resonancia magnética funcional en estado de reposo se adquirirán con los siguientes parámetros: secuencia de imágenes ecoplanares (EPI) de Siemens, cortes de 3 mm de espesor, espacio cero entre cortes, tiempo de repetición de 3000 ms, eco tiempo de 30 ms, ángulo de giro de 90°, tamaño de matriz de 64 x 64, campo de visión de 24 cm, 140 volúmenes, lo que da como resultado un tiempo de escaneo de 7 minutos y 9 segundos. Durante esta sesión los pacientes cerrarán los ojos y descansarán.

Después de la sesión de fMRI en estado de reposo, realizaremos un mapeo retinotópico y basado en tareas utilizando protocolos estándar de cuña y anillo para evocar una respuesta dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) en la corteza visual. (Li X, Dumoulin SO, Mansouri B, Hess RF. La fidelidad del mapa retinotópico cortical en la ambliopía humana. Eur J Neurosci. 2007;25:1265-1277.29). Los datos funcionales se adquirirán utilizando una secuencia EPI de eco de gradiente ponderada en T2 (mapeo retinotópico, TR = 1200 ms, TE = 30 ms, ángulo de giro = 65°, resolución de vóxel 2,5 x 2,5 x 2,5 mm; exploraciones posteriores al tratamiento, TR = 2000 ms, TE = 30 ms, ángulo de giro = 90°, resolución de vóxel = 3,0 x 3,0 x 3,0 mm). Los estímulos se presentarán monocularmente y cada ojo se mapeará por separado. Los límites de las áreas retinotópicas y las regiones de interés correspondientes se definirán mediante un mapa promediado del ojo izquierdo y derecho de cada participante. Durante la resonancia magnética funcional, a los participantes se les presentarán estímulos visuales (vistos en una pantalla blanca compatible con resonancia magnética a través de un espejo montado en una bobina) y realizarán una tarea de tiempo de reacción en la que simplemente presionarán un botón cuando detecten un cambio en el punto de fijación. La tarea no estará relacionada con los estímulos utilizados.

Las siguientes sesiones de escaneo fMRI se realizarán después de dos semanas de estimulación magnética transcraneal (TMS) y tratamiento binocular, que evaluará el efecto de rTMS más tratamiento binocular simulado/real en la respuesta de la corteza visual a las entradas del ambliópico versus la fijación del compañero. ojo. Usaremos la información de localización de la primera sesión. Se repetirá el estado de reposo y la IRMf basada en tareas.

1. Visita previa al tratamiento:

a. Localizador para encontrar el plan de corte (1-2 min) b. MPRAGE anatómico (7-10 min) c. Estado de reposo: los ojos cerrados permanecen despiertos (7-10 min) d. Mapeo retinotópico (48 min MÁS tiempo para alternar el parche en el ojo entre ejecuciones) i. 4 escaneos del ojo ambliópico con diseño de bloque cubierto

1. 2 excentricidad,
2. 2 ángulo polar,
3. 2 en el sentido de las agujas del reloj,
4. 2 en sentido antihorario, ii. 4 escaneos del ojo de fijación compañero de diseño de bloque cubierto

Una semana del Grupo A) rTMS y tratamiento binocular verdadero o Grupo B) rTMS y tratamiento binocular simulado 2. Visita posterior al tratamiento:

1. Localizador (1-2 min)
2. MPRAGE anatómico (7-10 min)
3. Estado de reposo: los ojos cerrados permanecen despiertos (
4. mapeo no retinotópico
5. diseño de bloque fMRI

i. Estímulo de tablero de ajedrez 4 escaneos por sesión por ojo Una semana de tratamiento CROSS OVER Grupo A) rTMS y tratamiento binocular simulado o Grupo B) rTMS y tratamiento binocular Análisis de IRMf Los datos de IRMf en estado de reposo se preprocesarán para reducir los artefactos y los componentes de la señal relacionados con el ruido . Después del preprocesamiento, los datos se analizarán a nivel individual mediante el análisis de componentes independientes. Los datos analizados individualmente luego se estandarizarán al espacio estereotáctico utilizando un atlas de Talairach. Los datos estandarizados se ejecutarán a través de un ICA agrupado autoorganizado que resumirá los datos de ICA de todos los participantes. Se utilizará un análisis de varianza para evaluar las diferencias en la conectividad funcional en las regiones del cerebro entre los grupos (antes y después del tratamiento con rTMS).

Posibles daños y beneficios Esperamos que, como resultado de su participación en este estudio, los pacientes vean una mejora en muchos aspectos de su visión, incluida la agudeza visual general y la sensibilidad al contraste.

Existe la posibilidad de que mejorar la visión en el ojo débil resulte en visión doble si la posición de los ojos (alineación) no es óptima. Esta visión doble puede disminuir espontáneamente con el tiempo a medida que desaparece el efecto del entrenamiento (en ausencia de más entrenamiento). Si la visión doble persiste, es posible que los participantes deban ser derivados a clínicas de neurología, optometría u oftalmología para el control de los síntomas. Es posible que se requiera un parche sobre el ojo débil para eliminar la visión doble, disminuyendo la visión en el ojo débil en un esfuerzo por devolver la visión a lo que era antes de participar en el estudio. Otros tratamientos para la visión doble incluyen la corrección óptica con gafas que contienen prismas o la intervención quirúrgica para alinear los dos ojos. Estos últimos métodos ayudan a fusionar imágenes de los dos ojos en la mayoría de los casos.

Los procedimientos de rTMS propuestos para este estudio están dentro de las pautas de seguridad recomendadas, por lo que el riesgo de eventos adversos es mínimo. La TMS puede causar espasmos en el cuero cabelludo o en los músculos de la cara durante la estimulación, lo que puede resultar incómodo. Aproximadamente 1 de cada 10 sujetos informa dolor de cabeza después de la medición de TMS, que suele ser leve y transitorio. Si es necesario, el dolor de cabeza se puede tratar con analgésicos suaves de venta libre, como paracetamol/Tylenol. El riesgo de convulsiones por rTMS es elevado en personas con antecedentes de epilepsia o antecedentes familiares de convulsiones, por lo que estas condiciones son criterios de exclusión para este estudio.