Stimolazione della corteccia visiva nei pazienti con ambliopia

Sfondo: L'ambliopia è un disturbo della ridotta funzione visiva in un occhio, senza malattia oculare, che si manifesta come risultato di un'esperienza visiva anomala nei primi anni di vita. È attribuito a una soppressione corticale dell'immagine dall'occhio ambliope causata da sfocatura o diplopia. L'ambliopia è la principale causa di perdita della vista monoculare prevenibile negli Stati Uniti che colpisce dal 2% al 5% della popolazione. Oltre a significativi deficit visivi, gli ambliopi hanno maggiori probabilità di perdere la vista nell'altro occhio sano a causa di incidenti o malattie oculari. Il trattamento accettato dell'ambliopia, che include patch o penalizzazione farmacologica o ottica dell'altro occhio, è limitato ai bambini piccoli. Questo trattamento è considerato inefficace oltre gli 8 anni di età e nessun trattamento viene offerto agli individui più anziani, che costituiscono il 72% della popolazione di ambliopi.

Prove recenti suggeriscono che una certa plasticità corticale potrebbe essere presente negli individui più anziani oltre il limite di età accettato per il trattamento dell'ambliopia. Il miglioramento spontaneo dell'acuità visiva nell'occhio ambliope è stato riportato in alcuni adulti, che hanno perso la vista nell'occhio sano in seguito a traumi o malattie. Tuttavia, la possibilità di miglioramento spontaneo dell'acuità visiva a un livello utilizzabile è relativamente bassa. Pertanto, è importante cercare modalità per migliorare la visione negli individui ambliopici per prevenire la perdita invalidante della funzione a seguito della perdita della vista in un occhio sano.

La stimolazione a corrente continua debole (DC) è un metodo non invasivo in grado di indurre cambiamenti di eccitabilità corticale. È stato precedentemente applicato in modo sicuro in molti studi sugli animali e diversi sull'uomo ed è stato in grado di modulare l'attività delle cortecce motorie primarie e prefrontali. Questi studi hanno rivelato che la stimolazione catodica riduce i tassi di attivazione spontanea delle cellule corticali, molto probabilmente iperpolarizzando i neuroni corticali, mentre la stimolazione anodica provoca un effetto inverso. Il numero di studi che applicano la stimolazione DC sulla corteccia visiva umana è ancora limitato, tuttavia questi hanno dimostrato che la stimolazione DC può indurre modulazione nell'eccitabilità della corteccia visiva, simile a quanto osservato nella corteccia motoria e prefrontale. Questa modulazione è riflessa dai cambiamenti nei parametri sia psicofisici che elettrofisiologici dei volontari normali. Poiché la stimolazione DC può indurre una modulazione acuta e prolungata nell'eccitabilità e nell'attività corticale, potrebbe essere impiegata come strumento per studiare la neuroplasticità e potrebbe essere utile in condizioni accompagnate da cambiamenti patologici nell'eccitabilità corticale, come l'ambliopia.

Nello studio proposto valuteremo un effetto a breve termine della stimolazione DC della corteccia occipitale sulla funzione visiva di 10 soggetti adulti ambliopici. Se lo studio dimostrerà un effetto favorevole, la stimolazione DC potrebbe essere utilizzata in futuro per indurre benefici duraturi negli ambliopi, poiché la durata degli effetti postumi dipende dalla durata, dall'intensità e dalla polarità della stimolazione.

Obiettivi: Raccogliere dati preliminari sulla possibilità che la stimolazione DC della corteccia occipitale possa modulare la funzione visiva in soggetti adulti ambliopici. Verificheremo l'effetto a breve termine della stimolazione DC sulla plasticità della corteccia visiva e la sua capacità di alterare temporaneamente le funzioni visive compromesse in ambliopia.

Confermare su adulti ambliopici che la stimolazione DC della corteccia visiva è sicura e ben tollerata, analogamente a quanto precedentemente stabilito su volontari normali.

Metodi: Nel presente studio prevediamo di arruolare 10 soggetti ambliopici di età pari o superiore a 18 anni. Sulla base dei rapporti precedenti, la stimolazione anodica ha un effetto eccitatorio e la stimolazione catodica ha un effetto inibitorio sulla corteccia. Pertanto, sui soggetti ambliopici verrà eseguita solo la stimolazione anodica della corteccia visiva. La stimolazione sarà applicata sulla corteccia occipitale, durata 20 min a 2mA. Come placebo, verrà applicata una finta stimolazione della stessa durata sulla stessa area del cuoio capelluto di tutti i soggetti almeno 24 ore prima o dopo la stimolazione anodica, in ordine casuale. La stimolazione verrà eseguita in modo mascherato, in modo che né i soggetti dello studio, né l'investigatore che valuta la loro funzione visiva saranno consapevoli del tipo di stimolazione.

La valutazione della funzione visiva verrà eseguita prima, immediatamente e 20 minuti dopo la stimolazione DC e includerà la misurazione dell'acuità visiva, della sensibilità al contrasto, della velocità di lettura e dell'acuità di lettura. In ogni sessione verranno valutati sia l'ambliope che l'altro occhio a partire dall'occhio ambliope. Se verranno rilevate differenze rispetto alla funzione visiva pre-stimolazione 20 minuti dopo la stimolazione, i pazienti verranno esaminati anche 1 ora dopo la stimolazione e, se l'effetto persiste, 1 settimana dopo.