Lichtgebrek gebruikt om amblyopie te verminderen (LUMA)

Een asymmetrie in de visuele input over de ogen vroeg in het postnatale leven veroorzaakt amblyopie, de meest voorkomende basis van eenogige blindheid bij mensen. Indien niet gecorrigeerd, resulteert amblyopie erin dat het onaangetaste oog de binoculaire visuele cortex controleert, terwijl het vermogen van het aangedane oog om corticale neuronen te stimuleren kan verzwakken tot het punt van functionele blindheid. Eerdere pogingen om het gezichtsvermogen bij volwassen amblyopen te herstellen, hadden beperkt succes, en de onderzoekers stellen dat dit grotendeels te danken is aan de significante vermindering van synaptische plasticiteit die optreedt tijdens de ontwikkeling van de cortex. De onderzoekers stellen voor dat optimaal herstel van amblyopie op volwassen leeftijd een proces in twee fasen is dat vereist: 1) de reactivering van plasticiteit in de volwassen amblyopische cortex (permissieve stap) en 2) gerichte visuele ervaring om perceptueel leren te stimuleren (instructieve stap).

Het Elizabeth Quinlan-laboratorium aan de Universiteit van Maryland heeft onlangs aangetoond dat binoculaire visuele deprivatie op volwassen leeftijd de synaptische plasticiteit in de volwassen cortex van proefdieren in slechts drie dagen verbetert. Bovendien stimuleert binoculaire visuele deprivatie voorafgaand aan herhaalde visuele ervaring het herstel van ruimtelijke scherpte in een diermodel met diepe amblyopie. Hier stellen de onderzoekers voor om deze bevinding te vertalen naar de behandeling van amblyopie bij mensen. De onderzoekers stellen voor om binoculaire visuele deprivatie te gebruiken om synaptische plasticiteit in de amblyopische visuele cortex te bevorderen, gevolgd door visueel perceptueel leren door middel van visietherapie huiswerk, om het herstel van de visuele functie te stimuleren. Hoewel eerder is aangetoond dat visueel perceptueel leren de visuele functie bij amblyopische volwassenen verbetert, is de winst langzaam en bescheiden. De onderzoekers voorspellen dat "voorbehandeling" van het amblyopische visuele systeem met binoculaire visuele deprivatie de omvang en/of het tijdsverloop van leergeïnduceerd herstel van amblyopie zal verbeteren.

Vierentwintig volwassen amblyopen van 18 jaar of ouder zullen voor het onderzoek worden aangeworven. De onderzoekers zullen amblyopen met strabisme-geschiedenis uitsluiten omdat de behandeling niet is ontworpen om de binoculaire uitlijning (motorische fusie) te verbeteren. Aldus zullen amblyopen vormdeprivatie-amblyopen zijn, vooral vormdeprivatie als gevolg van anisometropie, met matige (20/30 tot 20/80) of ernstige (20/100 tot 20/400) scherpte in het aangedane oog. De screening omvat een uitgebreide aanvraag, een telefonisch interview met twee persoonlijke referenties, een uitgebreid visueel onderzoek en een persoonlijk interview.

Deelnemers zullen worden uitgerust met nieuwe oogheelkunde indien geïndiceerd en gedurende enkele weken worden gevolgd om hun amblyopie te laten stabiliseren. Hun visuele functie zal gedragsmatig worden beoordeeld en ook door directe meting van neurale activiteit met behulp van visueel evoked potentials (VEP's). De deelnemers worden ingedeeld in een van de drie groepen. Eén groep wordt voor nul dagen afgezonderd, één voor vijf aaneengesloten dagen en één voor tien aaneengesloten dagen. Deelnemers aan de sekwestratiegroepen van vijf of tien dagen zullen sekwestratie ondergaan in groepen van twee, drie of vier. Na sekwestratie zal de visuele functie opnieuw worden beoordeeld, zowel gedragsmatig als met VEP. Alle deelnemers ondergaan vervolgens 8 weken (3 weken ervoor, 5 weken erna) gezichtsbehandeling voor amblyopie, gebaseerd op het spelen van videogames. Tijdens deze periode en gedurende 10 maanden daarna zullen er regelmatig visustesten plaatsvinden. Aan het einde van de behandelingsperiode van 8 weken zal een derde VEP-scan worden uitgevoerd.

Indien succesvol, zou dit werk de therapie voor volwassen amblyopie transformeren en de aandacht vestigen op het belang van het opnemen van methoden om synaptische plasticiteit te verbeteren als aanvulling op de behandeling. Bovendien zou het inzicht dat uit dit werk is verkregen, kunnen worden uitgebreid naar scheelzien, stoornissen in de controle van oogbewegingen en het herstel van een optimale neurale functie na schade door een beroerte of ander traumatisch hersenletsel. Het voorgestelde experiment zal ook een pionier zijn in het gebruik van binoculaire visuele deprivatie bij menselijke amblyopen, en zal normen ontwikkelen voor implementatie, sekwestratie van deelnemers en zorg.