Stimularea cerebrală și antrenamentul vizual accelerat restabilește vederea după orbirea indusă de un accident vascular cerebral

Un studiu realizat la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne și publicat în jurnalul Brain a analizat, pe o perioadă de mai multe săptămâni de intervenție, relația dintre stimularea cerebrală non-invazivă, antrenamentul vizual și recuperarea funcțională a câmpului vizual la pacienți cu pierdere vizuală post-accident vascular cerebral.
Pierderea câmpului vizual apare la aproximativ o treime dintre persoanele care suferă un accident vascular cerebral, cea mai frecventă formă fiind hemianopsia omonimă, caracterizată prin absența vederii în jumătatea stângă sau dreaptă a câmpului vizual al ambilor ochi. Deficitul vizual afectează cititul, orientarea, deplasarea și activitățile zilnice, reducând considerabil calitatea vieții.

Timp de decenii, s-a crezut că recuperarea spontană este limitată, stabilizându-se după aproximativ șase luni. Această perspectivă a condus la lipsa unor terapii validate, majoritatea intervențiilor fiind compensatorii (nu restaurative). Totuși, studii recente sugerează că antrenamentele vizual-atenționale extrem de intensive pot genera îmbunătățiri locale în câmpul vizual, deși necesită luni de efort susținut și oferă rezultate moderate.

Cercetările moderne în neuroștiințe au evidențiat rolul oscilațiilor neuronale și al sincronizării dintre zonele vizuale (în special între cortexul vizual primar V1 și zona medio-temporală MT responsabilă de procesarea mișcării). Activitatea vizuală implică interacțiuni complexe între oscilații alfa (8–13 Hz) și gama (>40 Hz), care facilitează filtrarea și transmiterea informației. Pe baza acestor mecanisme, o nouă direcție terapeutică urmărește stimularea sincronizată a acestor ritmuri pentru a sprijini învățarea vizuală și recuperarea funcțională.

Despre studiu

Participanți

Au fost incluși șaisprezece pacienți adulți cu leziuni occipitale post-accident vascular cerebral și defecte vizuale confirmate prin perimetrie Humphrey. Media de vârstă a fost de 59,9 ani, cu un interval între 34 și 74 ani. Majoritatea aveau hemianopsie omonimă, iar patru prezentau cuadrantanopsie omonimă. Toți pacienții erau capabili să fixeze precis un punct vizual și nu urmau alte terapii de reabilitare vizuală.

Designul intervenției

Pacienții au fost repartizați aleator în două grupuri într-un design încrucișat. Fiecare participant a parcurs două blocuri de intervenție, separate de cel puțin o lună:

• Forward cf-tACS (stimulare transcraniană cu curent alternativ încrucișat) – stimularea cortexului vizual primar cu oscilații alfa și a zonei MT cu oscilații gama;
• Backward cf-tACS – inversarea direcției (V1 gama, MT alfa), folosit ca intervenție de control.

Fiecare bloc a inclus zece sesiuni consecutive de stimulare de aproximativ 30 de minute, însoțite de un antrenament vizual intensiv pentru discriminarea direcției mișcării într-o zonă aflată chiar în interiorul scotoamelor.

Algoritmul de stimulare

Stimularea a fost aplicată cu electrozi special proiectați, printr-un curent sinusoidal de 3 mA, la frecvențele alfa și gama stabilite individual din înregistrările EEG. Această abordare a urmărit sincronizarea oscilatorie dintre V1 și MT, simulând dinamica naturală a procesării vizuale.

Evaluări multimodale

Înainte și după fiecare bloc, pacienții au efectuat:

• perimetrie statică și cinetică pentru cartografierea câmpului vizual;
• înregistrări EEG pentru măsurarea cuplajului dintre oscilațiile alfa și gama;
• RMN funcțional în timpul sarcinilor vizuale;
• imagistică prin difuzie pentru analiza integrității tracturilor V1–MT;
• TMS–RMNf pentru evaluarea reactivității funcționale a cortexului vizual.

Rezultate

Îmbunătățirea câmpului vizual

Forward cf-tACS a produs o extindere semnificativ mai mare a limitelor câmpului vizual măsurate prin perimetrie cinetică față de backward cf-tACS:

• Forward cf-tACS: +698,3 ± 921,8 grade²
• Backward cf-tACS: +121,9 ± 805,3 grade²

Perimetria statică a arătat îmbunătățiri locale în ambele condiții, însă fără diferențe între cele două tipuri de stimulare.

Creșterea sensibilității la direcția mișcării

Performanța inițială la sarcina de discriminare a direcției era aproape de nivelul hazardului (aproximativ 54%). După antrenament:

• Forward cf-tACS: îmbunătățire medie de −19% a pragurilor;
• Backward cf-tACS: îmbunătățire de −10,2%.

Divergența curbelor de învățare a apărut după ziua a șasea, forward cf-tACS accelerând semnificativ progresul.

Modificări ale cuplajului oscilatoriu

Forward cf-tACS a intensificat cuplajul alfa-gama între V1 și MT la aproximativ 100 ms după apariția stimulului vizual - un marker al consolidării transmiterii feedforward. Acest efect nu a fost observat în condiția backward cf-tACS.

Ulterior, a apărut un model complementar de cuplaj gama-alfa (feedback) la aproximativ 300 ms, sugerând restaurarea interacțiunilor bidirecționale dintre cele două zone vizuale.

Activare funcțională crescută

RMN-ul funcțional a arătat:

• o activare crescută în zona V1 după ambele condiții, indicând participarea activă a zonei perilezionale la învățare;
• o creștere semnificativă a activității în MT doar după forward cf-tACS, însoțită de activări în ariile frontale implicate în atenție vizuală.

Integritatea tracturilor V1–MT

Analiza difuziei a arătat tendințe spre reducerea integrității structural-funcționale a tracturilor din emisfera lezată, însă persistența fibrelor reziduale s-a dovedit esențială pentru răspunsul la tratament.

Predictori ai răspunsului la terapie

Un model de regresie a identificat doi predictori majori ai îmbunătățirii vizuale după forward cf-tACS:

• reactivitatea cortexului vizual primar la stimulare TMS (măsurată prin BOLD);
• numărul și greutatea tracturilor structurale dintre V1 și MT.

Împreună, acești predictori au explicat 72% din variabilitatea răspunsului la tratament. Dimensiunea leziunii nu a influențat rezultatele.

Concluzii

Studiul oferă primele dovezi că stimularea cerebrală cross-frecvență orientată fiziologic poate reprezenta o nouă oportunitate terapeutică pentru recuperarea câmpului vizual după accident vascular cerebral. Prin sincronizarea interacțiunilor oscilatorii dintre V1 și MT, forward cf-tACS amplifică eficiența antrenamentului vizual și accelerează recuperarea funcțională.

Integrarea stimulării cu antrenamentul vizual targetat a condus la îmbunătățiri semnificative atât în percepția mișcării, cât și în extinderea câmpului vizual, cu rezultate vizibile după doar câteva sesiuni. Importanța combinării reactivității funcționale a cortexului vizual cu integritatea structurală a tracturilor senzoriale oferă un cadru valoros pentru selecția pacienților și pentru dezvoltarea viitoarelor terapii personalizate.