در آمبلیوپی با اختلال بینایی (که معمولاً به عنوان “تنبل چشم” شناخته می شود)، اختلال بینایی در یک چشم در طول رشد باعث می شود که اتصالات عصبی در سیستم بینایی مغز به سمت حمایت از چشم دیگر تغییر کند و چشم آمبلیوپی حتی پس از اصلاح نقص اصلی، توانایی کمتری باقی بماند. مداخلات کنونی تنها در دوران نوزادی و اوایل کودکی، زمانی که ارتباطات عصبی هنوز در حال شکل گیری هستند، موثر هستند.
مطالعه ای روی موش ها توسط دانشمندان علوم اعصاب در موسسه یادگیری و حافظه Picower در MIT نشان می دهد که اگر شبکیه چشم آمبلیوپی به طور موقت و برگشت پذیر فقط برای چند روز بیهوش شود، پاسخ بینایی مغز به چشم می تواند حتی در بزرگسالی بازیابی شود.
یافته های دسترسی باز، منتشر شده در ۲۵ نوامبر گزارش های سلولیممکن است پتانسیل بالینی ایده بی حس کردن موقت شبکیه برای بازگرداندن قدرت اتصالات عصبی چشم آمبلیوپی را افزایش دهد.
در سال ۲۰۲۱، آزمایشگاه پروفسور Picower Mark Bear و همکارانش نشان داد که بیهوش کردن چشم غیرآمبلیوپی می تواند بینایی را در چشم آمبلیوپی بهبود بخشد. این روش مشابهی برای درمان پوشاندن چشم خوب در دوران کودکی بود. این یافته های سال ۲۰۲۱ اکنون در بالغین از گونه های مختلف تکرار شده است. اما شواهد جدید در مورد نحوه عملکرد غیرفعالسازی نشان میدهد که درمان پیشنهادی ممکن است زمانی که مستقیماً روی چشم آمبلیوپی اعمال میشود نیز مؤثر باشد، اما گام مهم بعدی نشان دادن دوباره این است که در گونههای دیگر و در نهایت در انسانها کار میکند.
بیر، پروفسور دپارتمان مغز و علوم شناختی MIT میگوید: «اگر چنین است، گام بسیار مهمی به جلو است، زیرا دانستن اینکه بینایی در چشم خوب با درمان مختل نمیشود، اطمینانبخش خواهد بود». “چشم آمبلیوپی، که کار زیادی نمی کند، می تواند غیرفعال شود و “احیا” شود. با این حال، من فکر می کنم بسیار مهم است، به خصوص با هر درمان تهاجمی، تایید نتایج در گونه های بالاتر با سیستم های بینایی نزدیک تر به ما.”
Madison Echavarri-Leet PhD ’25، که پایان نامه دکترای او شامل این تحقیق بود، نویسنده اصلی این مطالعه است، که همچنین فرآیند زیربنایی در مغز را نشان می دهد که باعث می شود درمان بالقوه عمل کند.
یک انفجار مفید
آزمایشگاه خرس دهههاست که در حال مطالعه علم مربوط به آمبلیوپی است. برای مثال، او برای درک مکانیسمهای مولکولی که به مدارهای عصبی اجازه میدهد اتصالات خود را در پاسخ به تجربه بصری یا محرومیت تغییر دهند، کار میکند. این تحقیق ایده هایی در مورد چگونگی درمان آمبلیوپی در بزرگسالی ایجاد کرده است. در مطالعهای در سال ۲۰۱۶ با محققان دانشگاه دالهوسی، آنها نشان دادند که بیحس کردن موقت هر دو شبکیه میتواند از دست دادن بینایی در آمبلیوپی را اصلاح کند. سپس، پنج سال بعد، آنها این مطالعه را منتشر کردند که نشان میداد بیحس کردن تنها چشم غیرآمبلیوپی باعث بهبود بینایی در چشم آمبلیوپی میشود.
در طول این مدت، آزمایشگاه فرضیه های زیادی را برای توضیح اینکه چگونه غیرفعال کردن شبکیه جادویی خود را انجام می دهد، وزن کرد. بیر میگوید در آرشیو نتایج آزمایشگاه، یافتهای کشفنشده در هسته ژنیکوله جانبی (LGN) وجود دارد که اطلاعات را از چشمها به قشر بینایی، جایی که بینایی پردازش میشود، منتقل میکند: در سال ۲۰۰۸، آنها دریافتند که مسدود کردن ورودی از شبکیه به نورونها در LGN باعث میشود که نورونهای عصبی در جریان نورونهای الکتریکی به همسوختن همگام شوند. قشر بینایی الگوهای مشابهی از فعالیت در سیستم بینایی قبل از تولد رخ می دهد و رشد سیناپسی اولیه را هدایت می کند.
مطالعه جدید آزمایش کرد که آیا این انفجارها نقشی در درمانهای بالقوه آمبلیوپی ایفا میکنند که آزمایشگاه گزارش کرده است. برای شروع، تیم لیت و بیر از یک تزریق تترودوتوکسین (TTX) برای بیهوشی شبکیه حیوانات آزمایشگاهی استفاده کردند. آنها دریافتند که انفجار نه تنها در نورون های LGN که ورودی چشم بیهوش را دریافت می کنند، بلکه در نورون های LGN که ورودی از چشم سالم دریافت می کنند نیز رخ می دهد.
از اینجا آنها نشان دادند که پاسخ انفجار به یک کانال خاص “نوع T” برای کلسیم در نورون های LGN بستگی دارد. این مهم بود زیرا دانستن این موضوع راهی برای خاموش کردن آن در اختیار دانشمندان قرار داد. هنگامی که آنها این توانایی را داشتند، میتوانستند آزمایش کنند که آیا انجام این کار مانع از تأثیر درمانی TTX در موشهای مبتلا به آمبلیوپی میشود یا خیر.
در واقع، زمانی که محققان از نظر ژنتیکی کانالها را غیرفعال کردند و انفجار را مسدود کردند، دریافتند که بیحس کردن چشم غیرآمبلیوپی دیگر نمیتواند به موشهای آمبلیوپی کمک کند. این نشان داد که انفجار برای کارکرد درمان ضروری است.
کمک به آمبلیوپی
با توجه به یافتههایشان مبنی بر اینکه ترکیدن شبکیه زمانی رخ میدهد که شبکیه بیهوش شود، دانشمندان پیشنهاد کردند که انجام این کار فقط در چشم آمبلیوپی کافی است. برای آزمایش این، آنها آزمایشی را انجام دادند که در آن برخی از موشها که آمبلیوپی را مدلسازی میکردند، TTX را در چشمهای آمبلیوپی دریافت کردند و برخی دیگر این کار را نکردند. تزریق شبکیه چشم را به مدت دو روز آفلاین کرد. یک هفته بعد، دانشمندان فعالیت نورونهای قشر بینایی را اندازهگیری کردند تا نسبت ورودی از هر چشم را محاسبه کنند. آنها دریافتند که این میزان در موش های تحت درمان بسیار بیشتر از موش های درمان نشده بود. این نشان داد که پس از بیهوش کردن چشم آمبلیوپی، ورودی به مغز به همان میزان ورودی از چشم غیرآمبلیوپی افزایش یافت.
Bear خاطرنشان می کند که آزمایشات بیشتری مورد نیاز است، اما تیم نوشت که نتایج این مطالعه دلگرم کننده بود.
دانشمندان نوشتند: “ما محتاطانه خوشبین هستیم که این یافته ها ممکن است منجر به یک رویکرد درمانی جدید برای آمبلیوپی انسان شود، به ویژه با توجه به کشف موثر بودن خاموش کردن چشم آمبلیوپی.”
علاوه بر لیت و بیر، نویسندگان مقاله توشار چاوهان، ترزا کرامر و مینگ فای فونگ هستند.
مؤسسه ملی بهداشت، بنیاد ملی علوم سوئیس، صندوق تحقیقاتی Severin Hacker Vision و بنیاد Freedom Together از این مطالعه حمایت کردند.