Όταν καταστραφεί το οπτικό νεύρο, η ζημιά είναι τεράστια και η όραση δεν μπορεί να επανέλθει. Όμως για πρώτη φορά στα χρονικά, επιστήμονες από τις ΗΠΑ κατάφεραν να αποκαταστήσουν τη λειτουργία των οπτικών νεύρων σε ποντίκια, κάτι που μέχρι σήμερα είχε θεωρηθεί αδύνατο, επαναφέροντας την όραση στα πειραματόζωα.
Οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή νευροβιολογίας Άντριου Χιούμπερμαν, περιγράφουν το επίτευγμά τους σε σχετική μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Neuroscience.
Προκειμένου να εξετάσουν πώς αναπτύσσονται τα οπτικά νεύρα, οι επιστήμονες τα κατέστρεψαν εσκεμμένα στο ένα μάτι των πειραματόζωων. Όταν υποστούν βλάβη, οι προεκτάσεις των νευρικών κυττάρων (άξονες) που συνδέουν το μάτι με τον εγκέφαλο αρχίζουν να συρρικνώνονται, κόβοντας τις «γέφυρες» μεταξύ ματιού και εγκεφάλου και οδηγώντας κατ’ επέκταση στην τύφλωση.
Ο Χιούμπερμαν και οι συνεργάτες του κατάφεραν να αποδείξουν ότι η οπτική διέγερση του νεύρου, σε συνδυασμό με τη χορήγηση χημικών ουσιών που προωθούν την ανάπτυξη των νεύρων, μπορεί να κρατήσει ζωντανές τις προεκτάσεις των νεύρων και να τις κάνει να αρχίσουν να αναπτύσσονται ξανά. Μάλιστα, μετά την αναγέννησή τους οι άξονες καταφέρνουν να συνδεθούν με τις σωστές περιοχές του εγκεφάλου προς αποκατάσταση της όρασης. Όπως δηλώνει χαρακτηριστικά ο Χιούμπερμαν, «τα νεύρα θυμούνται το δρόμο για το σπίτι τους» ώστε να αποκαταστήσουν την επικοινωνία με τον εγκέφαλο.
Περίπου τρεις εβδομάδες μετά την εφαρμογή της μεθόδου αποκατάστασης των οπτικών νεύρων, οι επιστήμονες κατέγραψαν σημάδια αναγέννησης των οπτικών νεύρων, με τους άξονες να αναπτύσσονται και πάλι ώστε να συνδεθούν εκ νέου με τον εγκέφαλο. Βέβαια, η αναγέννηση των νεύρων δεν ήταν επιτυχής σε όλα τα ποντίκια, όμως σε αυτά που αποκαταστάθηκε η όραση η ανάπτυξη των αξόνων έγινε με πολύ μεγάλη ταχύτητα.
Οι επιστήμονες είναι ιδιαίτερα αισιόδοξοι ότι θα καταφέρνουν να εφαρμόσουν τα επιτεύγματά τους και σε ανθρώπους ώστε να αντιμετωπιστούν παθήσεις όπως το γλαύκωμα. Ο Χιούμπερμαν εκτιμά πως κάτι τέτοιο θα αρχίσει να διαφαίνεται στο ορίζονται σε διάστημα πενταετίας.
Μικρό «ηλεκτροσόκ» θεράπευσε την τύφλωση
Κλινική δοκιμή δείχνει ότι μπορεί να επιτευχθεί βελτίωση της όρασης σε μερικώς τυφλούς ασθενείς ύστερα από υποβολή τους σε μη παρεμβατική ηλεκτρική διέγερση στην περιοχή των ματιών. Οι ασθενείς ανέφεραν μάλιστα βελτίωση στην ποιότητα ζωής τους σε ό,τι αφορούσε την οξύτητα της όρασης, το διάβασμα, την κινητικότητα και τον προσανατολισμό.
Όπως αναφέρεται στην επιθεώρηση PLOS ONE, η θεραπεία ACS (alternating current stimulation, διέγερση με εναλλασσόμενο ρεύμα) είναι ασφαλής και αποτελεσματική στη μερική αποκατάσταση της όρασης ύστερα από βλάβη του οπτικού νεύρου. «Η ACS πιθανότατα τροποποιεί την πλαστικότητα του εγκεφάλου και επανασυγχρονίζει εγκεφαλικά δίκτυα τα οποία είχαν αποσυγχρονιστεί εξαιτίας της απώλειας όρασης.
Η κλινική δοκιμή μας είναι η πρώτη μεγάλου εύρους πολυκεντρική κλινική δοκιμή στο πεδίο της μη επεμβατικής τροποποίησης του εγκεφάλου με χρήση ηλεκτρικού ρεύματος και μαρτυρεί ότι τα οπτικά πεδία μπορούν να βελτιωθούν με έναν κλινικά σημαντικό τρόπο» σχολίασε ο επικεφαλής της δοκιμής Μπέρναρντ Σάμπελ από το Ινστιτούτο Ιατρικής Ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Οτο Φον Γκέρικε του Μαγδεβούργου στη Γερμανία.
Όπως προέκυψε, οι ασθενείς που έλαβαν την ACS εμφάνισαν σημαντικά μεγαλύτερη βελτίωση στην αντίληψη αντικειμένων σε ολόκληρο το οπτικό πεδίο σε σύγκριση με όσους έλαβαν εικονική θεραπεία. Συγκεκριμένα, όταν μετρήθηκε το οπτικό πεδίο, παρατηρήθηκε βελτίωση της τάξεως του 24% στην ομάδα της ηλεκτρικής διέγερσης σε σύγκριση με βελτίωση της τάξεως του 2,5% στην ομάδα της εικονικής θεραπείας.
Μάλιστα τα οφέλη της ηλεκτρικής διέγερσης αποδείχθηκε ότι παρέμεναν σταθερά δύο μήνες αργότερα, καθώς η ομάδα της ACS παρουσίασε 25% βελτίωση στο οπτικό πεδίο, ενώ στην ομάδα της εικονικής θεραπείας η βελτίωση ήταν αμελητέα (μόλις 0,28%). Καθ' όλη τη διάρκεια της δοκιμής τηρήθηκαν αυστηρά μέτρα ασφαλείας ενώ η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που χρησιμοποιήθηκε αξιολογήθηκε με χρήση εξελιγμένων μοντέλων προσομοίωσης σε υπολογιστή. Κανένας από τους συμμετέχοντες δεν ανέφερε δυσφορία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, ενώ σε σπάνιες περιπτώσεις αναφέρθηκαν παροδική ζάλη και ήπιοι πονοκέφαλοι μετά την εφαρμογή της.
Τα νέα αυτά ευρήματα έρχονται να προστεθούν σε εκείνα μικρότερου εύρους μελετών οι οποίες διερευνούσαν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια της «ηλεκτρικής» θεραπείας. Εκείνες οι μελέτες είχαν αποκαλύψει ότι για την αποκατάσταση της όρασης είναι ζωτικής σημασίας η ύπαρξη καλά συγχρονισμένων δυναμικών λειτουργικών εγκεφαλικών δικτύων. Παρότι η απώλεια της όρασης οδηγεί σε αποσυγχρονισμό των νευρικών δικτύων, η θεραπεία ACS δείχνει ότι επανασυγχρονίζει αυτά τα δίκτυα «πυροβολώντας» ρυθμικά τα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς. Ο δρ Σάμπελ προσέθεσε πως «παρότι απαιτούνται και άλλες μελέτες οι οποίες θα εξερευνήσουν περαιτέρω τους μηχανισμούς δράσης της ACS, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η θεραπεία μπορεί να αποκαταστήσει μερικώς την όραση σε άτομα που την έχουν χάσει εξαιτίας βλάβης του οπτικού νεύρου».
