Cada año, aproximadamente 265,000 estadounidenses tienen un derrame cerebral que causa discapacidad visual. Nueva investigación, que aparece en la revista Actas de la Royal Society B , arroja luz sobre cómo el daño en el cerebro causado por un derrame cerebral puede conducir a un deterioro permanente de la visión. Los hallazgos podrían proporcionar a los investigadores un plan para identificar mejor qué áreas de la visión son recuperables, facilitando el desarrollo de intervenciones más efectivas para alentarrecuperación de la visión.
"Este estudio abre nuevos caminos al describir la cascada de procesos que ocurren después de un accidente cerebrovascular en el centro visual del cerebro y cómo esto finalmente conduce a cambios en la retina", dijo el autor principal del estudio Brad Mahon, profesor asociado en CarnegieMellon University y la Universidad de Rochester. "Al comprender con mayor precisión qué conexiones entre el ojo y el cerebro permanecen intactas después de un derrame cerebral, podemos comenzar a explorar terapias que fomentan la neuroplasticidad con el objetivo final de restaurar más visión en más pacientes".
Cuando ocurre un derrame cerebral en la corteza visual primaria, las neuronas responsables del procesamiento de la visión pueden dañarse. Dependiendo de la extensión del daño, esto puede resultar en áreas ciegas en el campo de visión. Mientras que algunos pacientes recuperan la visión espontáneamente con el tiempo, para la mayoría, la pérdida es permanente. Una consecuencia conocida desde hace mucho tiempo del daño a las neuronas en esta área del cerebro es la atrofia progresiva de las células de los ojos, llamadas células ganglionares de la retina.
"Si bien el ojo no se lesiona en el derrame cerebral, las células en la retina que envían proyecciones a partes del cerebro que están dañadas se degenerarán con el tiempo", dijo Mahon. "Una vez que esto ocurre, se vuelve cada vez más improbable para la visiónpara recuperarse en ese lugar "
La nueva investigación buscó comprender los mecanismos de pérdida de visión después del accidente cerebrovascular y si era posible identificar áreas en el campo de visión que podrían recuperarse. El estudio incluyó a 15 pacientes tratados en los hospitales Strong Memorial y Rochester General por un accidente cerebrovascular queafectó el área de procesamiento visual primario del cerebro. Los participantes tomaron pruebas de visión, se sometieron a escáneres en una resonancia magnética para identificar áreas de actividad cerebral y se les administró una prueba que evaluó la integridad de las células en su retina.
El equipo descubrió que la supervivencia de las células ganglionares de la retina dependía de si el área visual primaria del cerebro al que estaban conectadas permanecía activa. Las células oculares que estaban conectadas a áreas de la corteza visual que ya no estaban activas se atrofiaríany degenerar, lo que lleva a una discapacidad visual permanente.
Sin embargo, los investigadores observaron que algunas células en el ojo permanecían sanas, aunque el paciente no podía ver en el campo de visión correspondiente. Este hallazgo sugiere que estas células oculares permanecen conectadas a las neuronas ilesas en la corteza visual y que la información visualse abría camino desde los ojos hasta la corteza visual, a pesar de que el cerebro no interpretaba esta información de una manera que permitiera la vista.
"La integración de varias regiones corticales del cerebro es necesaria para que la información visual se traduzca en una representación visual coherente del mundo", dijo el coautor del estudio, el Dr. Bogachan Sahin, profesor asistente en la Universidaddel Departamento de Neurología del Centro Médico Rochester URMC. "Y aunque el accidente cerebrovascular puede haber interrumpido la transmisión de información desde el centro visual del cerebro a las áreas de orden superior, estos hallazgos sugieren que cuando el centro primario de procesamiento visual del cerebro permanece intactoy enfoques clínicos activos que aprovechan la plasticidad del cerebro podrían conducir a la recuperación de la visión ".
La investigación ha formado la base de un nuevo ensayo clínico para pacientes con accidente cerebrovascular con pérdida de visión que ahora está en marcha en URMC y dirigido por Sahin. El estudio involucra una clase de medicamentos llamados inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina, el más común de los cuales esel antidepresivo Prozac, que es conocido por mejorar la neuroplasticidad, la capacidad del cerebro de reconectarse y formar nuevas conexiones para restaurar la función después del daño. La hipótesis es que el medicamento ayudará a restaurar la visión al fomentar el desarrollo de nuevas conexiones entre áreas del cerebronecesario para interpretar las señales de las células oculares sanas.
El estudio también sugiere nuevos enfoques clínicos para maximizar el potencial de recuperación al enfocar de manera más efectiva las regiones ciegas en el campo de visión. Los investigadores de URMC Krystel Huxlin y el Dr. James V. Aquavella han desarrollado un régimen de entrenamiento visual que se ha demostrado que ayudacon recuperación de la visión después del accidente cerebrovascular y el nuevo estudio podría ayudar a refinar cómo se emplea esta tecnología.
"Estos hallazgos sugieren un protocolo de tratamiento que involucra una prueba de campo visual y un examen ocular para identificar la discordancia entre el déficit visual y la degeneración de las células ganglionares de la retina", dijo Colleen Schneider, estudiante de MD / Ph.D. en la Universidad de RochesterFacultad de Medicina y Odontología y el primer autor del estudio. "Esto podría identificar áreas de visión con conexiones intactas entre los ojos y el cerebro y esta información podría usarse para dirigir terapias de reentrenamiento visual a regiones del campo visual ciego que sonmás probabilidades de recuperarse "
Los datos de este estudio están disponibles de forma abierta en KiltHub, el depósito institucional integral de CMU alojado dentro de figshare. En el futuro, se incorporará a The Open Brain Project, una nueva plataforma digital para la exploración del cerebro humano. Ana Van Gulick,El enlace de investigación para psicología y ciencias del cerebro y el director del programa de Ciencia Abierta en las Bibliotecas de la Universidad Carnegie Mellon, es un contribuyente clave para este esfuerzo conjunto de CMU y la Universidad de Rochester.
"El campo de la neurociencia está experimentando un cambio dramático hacia la ciencia abierta que fomentará nuevas colaboraciones y métodos de investigación inspirados en la ciencia de datos", dijo Van Gulick. "Una piedra angular de esto es proporcionar acceso abierto a conjuntos de datos en un formato estándarpara que puedan agregarse y reutilizarse para ampliar el descubrimiento científico. Los datos actualmente disponibles en KiltHub y la colección más grande que luego se descubrirá a través de The Open Brain Project proporcionarán un rico recurso de acceso abierto para la educación y la investigación en neurociencia ".
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Materiales proporcionados por Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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