Odkrycie, w jaki sposób niektórzy dorośli z wadami wzroku mogą zacząć widzieć, oferuje nową wizję możliwości mózgu. Odkrycie, że mózg dorosłego człowieka może częściowo wyzdrowieć z dziedzicznej ślepoty, pochodzi ze współpracy naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego, Irvine School of Biological Sciences i School of Medicine. Ich artykuł ukazuje się w Current Biology.
Zespół badał leczenie wrodzonej ślepoty Lebera, znanej jako LCA. Termin ten odnosi się do grupy dziedzicznych chorób siatkówki charakteryzujących się ciężkimi zaburzeniami widzenia przy urodzeniu. Choroba, która wynika z mutacji w którymkolwiek z ponad dwudziestu genów, powoduje degenerację lub dysfunkcję fotoreceptorów siatkówki.
Podawanie związków chemicznych skierowanych na siatkówkę, zwanych syntetycznymi retinoidami, może przywrócić znaczną ilość wzroku u dzieci z LCA. Zespół UCI chciał dowiedzieć się, czy leczenie może mieć znaczenie dla dorosłych cierpiących na tę chorobę.
„Szczerze mówiąc, byliśmy zdumieni tym, jak bardzo leczenie uratowało obwody mózgowe zaangażowane w widzenie” – powiedział Sunil Gandhi, profesor neurobiologii i behawioru oraz odpowiedni autor. Gandhi jest członkiem Centrum Neurobiologii Uczenia się i Pamięci UCI oraz członkiem Centrum Badań Widzenia Translacyjnego. „Widzenie to coś więcej niż nienaruszona i funkcjonująca siatkówka. Rozpoczyna się w oku, które wysyła sygnały do mózgu. To właśnie w centralnych obwodach mózgu powstaje percepcja wzrokowa”. Do tej pory naukowcy wierzyli, że mózg musi odbierać te sygnały w dzieciństwie, aby obwody centralne mogły się prawidłowo okablować.
Pracując z modelami LCA gryzoni, współpracownicy byli zaskoczeni tym, co znaleźli. „Sygnalizacja centralnego szlaku wzrokowego została znacznie przywrócona u dorosłych, zwłaszcza obwody, które zajmują się informacjami pochodzącymi z obu oczu” – powiedział Gandhi. „Zaraz po zabiegu sygnały pochodzące z przeciwnej strony oka, która jest dominującym szlakiem myszy, aktywowały dwa razy więcej neuronów w mózgu. Jeszcze bardziej oszałamiające było to, że sygnały pochodzące z tego samego- boczny szlak oka aktywował pięciokrotnie więcej neuronów w mózgu po zabiegu i ten imponujący efekt był długotrwały.Przywrócenie funkcji wzrokowych na poziomie mózgu było znacznie większe niż oczekiwano po poprawie, którą widzieliśmy na poziomie siatkówki. Fakt, że to leczenie działa tak dobrze w centralnej ścieżce wzrokowej w wieku dorosłym, wspiera nową koncepcję, która polega na tym, że istnieje ukryty potencjał widzenia, który tylko czeka na wyzwolenie.
Odkrycie otwiera ekscytujące możliwości badawcze. „Za każdym razem, gdy dokonujesz odkrycia, które łamie twoje oczekiwania dotyczące możliwości adaptacji i przeprogramowania mózgu, uczy cię ono szerszej koncepcji” – powiedział Gandhi. „Ten nowy paradygmat może pomóc w opracowaniu terapii retinoidowych, aby pełniej uratować centralną drogę wzrokową dorosłych z tym schorzeniem”.
Gandhi i pierwszy autor, dr Carey Huh, który zainicjował projekt, połączyli siły z Krzysztofem Palczewskim, wybitnym profesorem okulistyki. Palczewski, dyrektor Center for Translational Vision Research, znany jest ze swojej pracy nad retinoidami i cyklem wizualnym. Philip Kiser, profesor nadzwyczajny fizjologii i biofizyki, ekspert w dziedzinie biochemii cyklu wzrokowego, pomógł poprowadzić grupę. Kiser, który ma wspólne stanowisko w okulistyce, jest członkiem Center for Translational Vision Research.
Badania zostały sfinansowane przez National Institutes of Health, Department of Veterans Affairs i fundację Research to Prevent Blindness.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet Kalifornijski – Irvine. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.