Зрение пациента с необратимо поврежденным зрительным нервом частично восстановилось

Одна из ведущих причин внезапной слепоты у людей старше 50 лет — это передняя ишемическая оптическая нейропатия, не связанная с артериитом. Общепринятых методов лечения не существует, и повреждения зрительного нерва зачастую необратимы. 

Биоинженеры и нейробиологи из Испании описали клинический случай полностью незрячего пациента, у которого частично восстановилось зрение. Неожиданное улучшение произошло после участия в клиническом испытании (КИ) устройства для стимуляции зрительной коры. 

Доброволец — 65-летний мужчина, ослепший в результате двусторонней неартериитной передней ишемической оптической нейропатии (НПИН). В конце 2018 года у него развилась НПИН в правом глазу, ее диагностировали по острой и безболезненной потере зрения с дефектом относительной афферентности зрачков (признак сниженной реакции на свет в одном глазу, также известный как зрачок Марка Ганна). У пациента выявили отек зрительного нерва и кровоизлияния в сетчатке. Через шесть недель патология развилась и в левом глазу. Другие возможные причины оптической нейропатии, например, наследственные, исключили по результатам диагностики. 

До КИ у мужчины отсутствовала реакция на свет в правом глазу, а в левом была едва заметной. Установку имплантата — интракортикальной матрицы, содержащей 100 микроэлектродов, — ему провели через 3 года и 10 месяцев после выявления двусторонней НПИН. Устройство имплантировали в зрительную кору возле границы зон V1 и V2. 

Через два дня после операции авторы начали предварительные эксперименты, чтобы выявить пороговые значения для фосфенов (зрительных ощущений, не связанных с прямым воздействием света) на отдельных электродах. Пациент внезапно сообщил, что начал различать некоторые движения исследователей рядом с ним. Сперва авторы предположили, что дело в спонтанной активации, которая может происходить в первые недели после имплантации микроэлектродов, и объяснили это добровольцу. Однако он продолжал утверждать, что воспринимает движения окружающих. Жена пациента, которая находилась в этот момент рядом, подтвердила, что он впервые сообщил о способности что-то видеть после потери зрения. Когда один из исследователей начал двигать руками перед испытуемым и просил описать их положение, пациент каждый раз давал точные ответы. 

КИ длилось шесть месяцев, после чего пациенту провели операцию по извлечению стимулирующего устройства. Зрение участника оценивали с помощью теста на базовое восприятие света и движений (Basic Assessment of Light and Motion, BaLM). Максимальный показатель восприятия был достигнут через неделю после операции. После этого исследователи перешли к регулярной электрической стимуляции зрительной коры: ее проводили пять дней в неделю по 3–4 часа в день, и каждый месяц повторно проводили тест BaLM. К первому месяцу после имплантации пациент уверенно воспринимал свет, расположение его источника и направление движения как двумя глазами, так и каждым глазом по отдельности. 

Фрайбургский тест остроты зрения (FrACT) до операции не проводили, поскольку доброволец не был способен видеть экран. Однако после установки имплантата он смог проходить этот тест. Острота зрения рассчитывалась как процент от нормы (изначально — около 0,1%). Через шесть месяцев FrACT выявил улучшение бинокулярного зрения в 23 раза (для левого и правого глаза — в 19 и 15 раз соответственно). После извлечения устройства острота зрения несколько снизилась, однако через 18 месяцев бинокулярное зрение все еще было в 11 раз лучше, чем до операции. По критериям ВОЗ это все еще считается слепотой, однако доброволец был способен точно ответить, например, сколько пальцев ему показывают. 

Помимо оценки остроты зрения добровольца ученые регистрировали с помощью микроэлектродов зрительные вызванные потенциалы, то есть электрофизиологические сигналы зрительной коры. Их уровень до операции был практически нулевым, однако затем авторы детектировали частичное восстановление активности, которое соотносилось со зрительными стимулами.

Пациент выполнял и другие задания, более приближенные к бытовым, такие как узнавание объектов или сортировка носков разного цвета. Он смог распознавать геометрические фигуры и буквы, а также справлялся с заданиями на зрительно-моторную координацию — называл лежащие на столе предметы и затем брал их в руки. Испытуемый сообщил, что частичное восстановление зрения позволило ему более уверенно передвигаться и упростило повседневные задачи. 

Исследователи сочли результат неожиданным, и это отражено в заголовке их статьи (он начинается словами «The unexpected sight»). О частичном восстановлении зрения сообщалось и ранее, однако оно происходило в течение первых нескольких недель, а в данном случае пациент был незрячим более трех лет. Авторы предполагают, что электростимуляция зрительной коры с помощью микроэлектродов могла инициировать молекулярные и клеточные каскады, способствующие росту нейронов и формированию синапсов. Они подчеркивают, что восстановление зрительной функции в данном случае — необычное явление, и его возможный механизм требует серьезного изучения.

Фотоэлектрический имплантат стимулирует сетчатку и восстанавливает центральное зрение при макулодистрофии