Visuell cortex-stimulering hos pasienter med amblyopi

Bakgrunn: Amblyopi er en forstyrrelse med redusert synsfunksjon i et øye, uten øyesykdom, som oppstår som følge av en unormal synsopplevelse tidlig i livet. Det tilskrives en kortikal undertrykkelse av bildet fra det amblyopiske øyet forårsaket av uskarphet eller diplopi. Amblyopi er den ledende årsaken til forebyggbart monokulært synstap i USA som påvirker 2% til 5% av befolkningen. I tillegg til betydelige synsforstyrrelser, er det mer sannsynlig at amblyoper mister synet på det andre, friske øyet som følge av ulykker eller øyesykdommer. Akseptert behandling av amblyopi, som inkluderer lapping eller farmakologisk eller optisk straff for det andre øyet, er begrenset til små barn. Denne behandlingen anses som ineffektiv utover 8 års alder, og ingen behandling tilbys til eldre individer, som utgjør 72 % av befolkningen av amblyoper.

Nyere bevis tyder på at noe kortikal plastisitet kan være tilstede hos eldre individer utover den aksepterte aldersgrensen for amblyopibehandlingen. Spontan forbedring av synsskarphet i det amblyopiske øyet ble rapportert hos noen voksne som mistet synet på det gode øyet etter traumer eller sykdom. Sjansen for spontan forbedring av synsstyrken til et brukbart nivå er imidlertid relativt lav. Derfor er det viktig å søke etter modaliteter for å forbedre synet hos amblyopiske individer for å forhindre invalidiserende funksjonstap etter tap av syn på et godt øye.

Svak likestrømstimulering (DC) er en ikke-invasiv metode som er i stand til å indusere kortikale eksitabilitetsendringer. Det har tidligere vært trygt brukt i mange dyre- og flere studier på mennesker, og var i stand til å modulere aktiviteten til primærmotoriske og prefrontale cortex. Disse studiene viste at katodisk stimulering reduserer spontane avfyringshastigheter av kortikale celler, mest sannsynlig ved hyperpolariserende kortikale nevroner, mens anodal stimulering resulterer i en omvendt effekt. Antall studier som bruker DC-stimulering over den menneskelige visuelle cortex er fortsatt begrenset, men disse har vist at DC-stimulering kan indusere modulering i eksitabiliteten til den visuelle cortex, lik det som ble observert i motorisk og prefrontal cortex. Denne moduleringen gjenspeiles av endringer i både psykofysiske og elektrofysiologiske parametere til normale frivillige. Fordi DC-stimulering kan indusere akutt, så vel som forlenget modulering i den kortikale eksitabiliteten og aktiviteten, kan den brukes som et verktøy for å studere nevroplastisitet, og kan være gunstig under tilstander ledsaget av patologiske endringer i kortikal eksitabilitet, for eksempel amblyopi.

I den foreslåtte studien vil vi vurdere en kortsiktig effekt av DC-stimulering av occipital cortex på den visuelle funksjonen til 10 voksne amblyopiske forsøkspersoner. Hvis studien vil vise en gunstig effekt, kan DC-stimulering brukes i fremtiden for å indusere varige fordeler i amblyoper, fordi varigheten av ettervirkningene avhenger av stimuleringens varighet, intensitet og polaritet.

Mål: Å samle inn foreløpige data om hvorvidt DC-stimulering av occipital cortex kan modulere visuell funksjon hos voksne amblyopiske personer. Vi vil sjekke den kortsiktige effekten av DC-stimuleringen på plastisiteten til den visuelle cortex og dens evne til midlertidig å endre de svekkede synsfunksjonene ved amblyopi.

For å bekrefte på amblyopiske voksne at DC-stimulering av den visuelle cortex er trygg og godt tolerert, tilsvarende det som tidligere er etablert på normale frivillige.

Metoder: I den nåværende studien planlegger vi å registrere 10 amblyopiske forsøkspersoner i alderen 18 år og eldre. Basert på de tidligere rapportene har anodal stimulering en eksitatorisk effekt, og katodisk stimulering har en hemmende effekt på cortex. Derfor vil kun anodal stimulering av synsbarken utføres på de amblyopiske forsøkspersonene. Stimuleringen vil bli brukt over occipital cortex, varighet 20 min ved 2mA. Som placebo vil en falsk stimulering av samme varighet bli brukt på samme område av hodebunnen til alle forsøkspersoner minst 24 timer før eller etter anodale stimulering, i tilfeldig rekkefølge. Stimuleringen vil skje på en maskert måte, slik at verken studiepersonene eller etterforskeren som vurderer deres visuelle funksjon vil være klar over typen stimulering.

Vurdering av synsfunksjon vil bli gjort før, og umiddelbart og 20 min etter DC-stimuleringen, og vil inkludere måling av synsskarphet, kontrastfølsomhet, lesehastighet og leseskarphet. I hver økt vil både det amblyopiske og det andre øyet bli vurdert med utgangspunkt i det amblyopiske øyet. Hvis noen forskjeller fra den visuelle funksjonen før stimulering vil bli oppdaget 20 minutter etter stimuleringen, vil pasientene også undersøkes 1 time etter stimuleringen og, hvis effekten vedvarer, 1 uke etter det.