Visuele cortexstimulatie bij patiënten met amblyopie

Achtergrond: Amblyopie is een aandoening van verminderde visuele functie in een oog, zonder oogziekte, die ontstaat als gevolg van een abnormale visuele ervaring in het vroege leven. Het wordt toegeschreven aan een corticale onderdrukking van het beeld van het amblyopische oog veroorzaakt door onscherpte of diplopie. Amblyopie is de belangrijkste oorzaak van vermijdbaar verlies van monoculair gezichtsvermogen in de VS en treft 2% tot 5% van de bevolking. Naast aanzienlijke visuele gebreken, verliezen amblyopen eerder het zicht in het andere, gezonde oog als gevolg van ongelukken of oogaandoeningen. De geaccepteerde behandeling van amblyopie, waaronder patching of farmacologische of optische bestraffing van het andere oog, is beperkt tot jonge kinderen. Deze behandeling wordt als ineffectief beschouwd na de leeftijd van 8 jaar en er wordt geen behandeling aangeboden aan oudere personen, die 72% van de populatie van amblyopen uitmaken.

Recent bewijs suggereert dat enige corticale plasticiteit aanwezig kan zijn bij oudere personen voorbij de aanvaarde leeftijdsgrens voor de amblyopiebehandeling. Spontane verbetering van de gezichtsscherpte in het amblyopische oog werd gemeld bij sommige volwassenen die het gezichtsvermogen in het goede oog verloren na een trauma of ziekte. De kans op spontane verbetering van de gezichtsscherpte tot een bruikbaar niveau is echter relatief klein. Daarom is het belangrijk om te zoeken naar modaliteiten om het gezichtsvermogen van amblyopische personen te verbeteren om invaliderend functieverlies als gevolg van verlies van gezichtsvermogen bij een gezond oog te voorkomen.

Stimulatie met zwakke gelijkstroom (DC) is een niet-invasieve methode die corticale prikkelbaarheidsveranderingen kan induceren. Het is eerder veilig toegepast in veel dierstudies en verschillende studies bij mensen, en was in staat om de activiteit van primaire motorische en prefrontale cortex te moduleren. Deze onderzoeken onthulden dat kathodische stimulatie de spontane vuursnelheid van corticale cellen vermindert, hoogstwaarschijnlijk door hyperpolariserende corticale neuronen, terwijl anodische stimulatie resulteert in een omgekeerd effect. Het aantal onderzoeken waarbij DC-stimulatie wordt toegepast op de menselijke visuele cortex is nog steeds beperkt, maar deze hebben aangetoond dat DC-stimulatie modulatie kan induceren in de prikkelbaarheid van de visuele cortex, vergelijkbaar met wat werd waargenomen in de motorische en prefrontale cortex. Deze modulatie wordt weerspiegeld door veranderingen in zowel psychofysische als elektrofysiologische parameters van normale vrijwilligers. Omdat DC-stimulatie zowel acute als langdurige modulatie in de corticale prikkelbaarheid en activiteit kan veroorzaken, zou het kunnen worden gebruikt als een hulpmiddel voor het bestuderen van neuroplasticiteit, en kan het gunstig zijn bij aandoeningen die gepaard gaan met pathologische veranderingen in corticale prikkelbaarheid, zoals amblyopie.

In de voorgestelde studie zullen we een kortetermijneffect beoordelen van DC-stimulatie van de occipitale cortex op de visuele functie van 10 volwassen amblyopische proefpersonen. Als de studie een gunstig effect aantoont, kan DC-stimulatie in de toekomst worden gebruikt om blijvende voordelen bij amblyopen te veroorzaken, omdat de duur van de nawerkingen afhangt van de duur, intensiteit en polariteit van de stimulatie.

Doelstellingen: Voorlopige gegevens verzamelen over de vraag of DC-stimulatie van de occipitale cortex de visuele functie kan moduleren bij volwassen amblyopische proefpersonen. We zullen het kortetermijneffect nagaan van de DC-stimulatie op de plasticiteit van de visuele cortex en het vermogen om de verminderde visuele functies bij amblyopie tijdelijk te veranderen.

Om bij amblyopische volwassenen te bevestigen dat DC-stimulatie van de visuele cortex veilig is en goed wordt verdragen, vergelijkbaar met wat eerder is vastgesteld bij normale vrijwilligers.

Methoden: In de huidige studie zijn we van plan om 10 amblyopische proefpersonen van 18 jaar en ouder in te schrijven. Op basis van de eerdere rapporten heeft anodische stimulatie een prikkelend effect en heeft kathodische stimulatie een remmend effect op de cortex. Daarom zal alleen anodische stimulatie van de visuele cortex worden uitgevoerd op de amblyopische proefpersonen. De stimulatie wordt toegepast over de occipitale cortex, duur 20 min bij 2mA. Als placebo wordt een schijnstimulatie van dezelfde duur toegepast op hetzelfde deel van de hoofdhuid van alle proefpersonen, ten minste 24 uur voor of na de anodische stimulatie, in willekeurige volgorde. De stimulatie wordt gemaskeerd uitgevoerd, zodat noch de proefpersonen, noch de onderzoeker die hun visuele functie beoordeelt, op de hoogte zijn van het type stimulatie.

Beoordeling van de visuele functie zal vóór en onmiddellijk en 20 minuten na de DC-stimulatie worden uitgevoerd en omvat het meten van gezichtsscherpte, contrastgevoeligheid, leessnelheid en leesscherpte. In elke sessie worden zowel het amblyopische oog als het medeoog beoordeeld, te beginnen met het amblyopische oog. Als er 20 min na de stimulatie verschillen met de visuele functie van voor de stimulatie worden vastgesteld, worden de patiënten ook 1 uur na de stimulatie en, als het effect aanhoudt, 1 week daarna onderzocht.