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DOI: 10.1055/s-0042-104588
Sind Gesichtsfelddefekte doch reversibel? – Visuelle Rehabilitation mit Gehirn
Are Visual Field Defects Reversible? – Visual Rehabilitation with BrainsPublication History
eingereicht 22 January 2016
akzeptiert 26 February 2016
Publication Date:
09 August 2016 (online)
Zusammenfassung
Gesichtsfelddefekte (GFD) gelten als irreversibel, da sich Retina und N. opticus nicht regenerieren. Dennoch ist eine (Teil-)Erholung von GFD möglich, da das Gehirn, welches retinale Signale auswertet und interpretiert, die residualen Signale über Mechanismen der Neuroplastizität dauerhaft verstärken kann. Unter Neuroplastizität versteht man die Fähigkeit des Gehirns, seine funktionelle Architektur durch Modulation synaptischer Übertragung zu verändern. Das ist auch die biologische Grundlage normalen Lernens. Plastizität bleibt ein Leben lang erhalten und kann durch eine wiederholte Stimulation neuronaler Schaltkreise (Training) angeregt werden. Wie aber kann Plastizität Restsehen verstärken, um so eine Behandlung von GFD zu ermöglichen? Wie auch in der modernen Neurorehabilitation können GFD, z. B. bei Glaukom, diabetischer Retinopathie oder Optikusneuropathie, durch „Postläsionsplastizität“ moduliert werden. Da bei fast allen Patienten noch Restsehleistungen („Residualsehen“) vorhanden sind, ist es das Ziel, über die Verbesserung synaptischer Übertragung die Restleistungen zu stärken. In klinischen Studien wurden hierzu neue Behandlungsverfahren des Sehtrainings oder der Wechselstromstimulation erprobt. Während beim Sehtraining selektiv die Stimulation der „relativen Defekte“ durch tägliche Verhaltensübungen (Training) für 6 Monate erfolgt, werden bei der Wechselstrombehandlung (30 min. täglich für nur 10 Tage) die gesamte Retina und das Gehirn aktiviert und synchronisiert. Auch wenn eine völlige Normalisierung des GFD nicht möglich ist, so fanden sich sowohl subjektiv als auch objektiv deutliche Sehleistungssteigerungen: Gesichtsfelderweiterungen, Verbesserungen von Sehschärfe und Reaktionszeit, Zunahme der Orientierungsfähigkeit und Verbesserung der sehbedingten Lebensqualität. Etwa 70 % der Patienten sprechen auf beide Therapieformen gut an und es wurden keine nennenswerten Nebenwirkungen berichtet. Physiologische Untersuchungen der Mechanismen von Wechselstrom mit EEG und fMRT weisen auf massive lokale und globale Änderungen des Gehirns hin: eine lokale Aktivierung des visuellen Kortexes sowie eine globale Reorganisation neuronaler Netzwerke im Gehirn. Da über die Modulation der Neuroplastizität das Residualsehen gestärkt werden kann, hat das Gehirn für die visuelle Rehabilitation in der Augenheilkunde einen besseren Ruf verdient. Für Patienten mit GFD ist nun mehr Licht am Ende des Tunnels, denn Teilbereiche der geschädigten Gesichtsfelddefekte sind reversibel.
Abstract
Visual field defects are considered irreversible because the retina and optic nerve do not regenerate. Nevertheless, there is some potential for recovery of the visual fields. This can be accomplished by the brain, which analyses and interprets visual information and is able to amplify residual signals through neuroplasticity. Neuroplasticity refers to the ability of the brain to change its own functional architecture by modulating synaptic efficacy. This is actually the neurobiological basis of normal learning. Plasticity is maintained throughout life and can be induced by repetitively stimulating (training) brain circuits. The question now arises as to how plasticity can be utilised to activate residual vision for the treatment of visual field loss. Just as in neurorehabilitation, visual field defects can be modulated by post-lesion plasticity to improve vision in glaucoma, diabetic retinopathy or optic neuropathy. Because almost all patients have some residual vision, the goal is to strengthen residual capacities by enhancing synaptic efficacy. New treatment paradigms have been tested in clinical studies, including vision restoration training and non-invasive alternating current stimulation. While vision training is a behavioural task to selectively stimulate “relative defects” with daily vision exercises for the duration of 6 months, treatment with alternating current stimulation (30 min. daily for 10 days) activates and synchronises the entire retina and brain. Though full restoration of vision is not possible, such treatments improve vision, both subjectively and objectively. This includes visual field enlargements, improved acuity and reaction time, improved orientation and vision related quality of life. About 70 % of the patients respond to the therapies and there are no serious adverse events. Physiological studies of the effect of alternating current stimulation using EEG and fMRI reveal massive local and global changes in the brain. These include local activation of the visual cortex and global reorganisation of neuronal brain networks. Because modulation of neuroplasticity can strengthen residual vision, the brain deserves a better reputation in ophthalmology for its role in visual rehabilitation. For patients, there is now more light at the end of the tunnel, because vision loss in some areas of the visual field defect is indeed reversible.