Cercetătorii au găsit o modalitate de a restabili vederea la şoarecii adulţi orbi, în ciuda maturităţii rozătoarelor.
Capacitatea creierului de a se adapta şi de a se reconecta de-a lungul vieţii continuă să surprindă neurologii. Într-un studiu preclinic, oamenii de ştiinţă au identificat o abordare care a restabilit vederea la şoarecii adulţi cu o formă de orbire congenitală.
Modelele de şoarece imitau o tulburare umană rară a retinei ochiului, numită amauroză congenitală Leber (LCA), care provoacă adesea orbire sau tulburări vizuale severe la naştere. Această afecţiune moştenită pare să fie cauzată de o mutaţie a uneia dintre zecile de gene asociate cu retina şi abilităţile sale de a detecta lumina.
De câteva decenii, cercetătorii au lucrat la tratamente care ar putea restaura fotoreceptorii deterioraţi sau disfuncţionali din această parte a ochiului. Unele strategii includ implanturi retiniene, intervenţii de editare a genelor şi tratamente medicamentoase.
Toate aceste terapii în curs de dezvoltare îmbunătăţesc vederea cu diferite niveluri de succes, dar compuşii sintetici care vizează retina par deosebit de promiţători pentru cei cu mutaţii care implică fotoreceptorii bastonaşe.
Bastonaşele sunt fotoreceptori localizaţi la periferia retinei, care asigură vederea la lumina slabă, fără a oferi informaţii legate de culori. Vederea nocturnă depinde de aceste celule.
Aceşti neuroni specializaţi utilizează o serie de reacţii biochimice pentru a converti lumina senzorială în semnale electrice pentru ca restul creierului să le „citească”. Pe măsură ce pigmenţii sensibili la lumină din bastonaşele retiniene absorb niveluri scăzute de lumină, ei convertesc molecula retiniană 11-cis în total trans, care, la rândul său, generează un impuls care călătoreşte prin nervul optic către creier.
Studiile anterioare pe copii cu LCA au arătat că tratamentele cu retinoizi sintetici pot ajuta la compensarea pierderii vederii atunci când sunt injectaţi direct în ochi, dar dacă aceste tratamente ar putea fi benefice şi pentru adulţii cu această afecţiune a rămas nestabilit până acum.
„Deşi s-au făcut unele progrese, rămâne încă neclar în ce măsură circuitele vizuale ale adulţilor pot fi restabilite la o stare complet funcţională la nivelul cortexului vizual după corectarea defectului retinian”, scriu cercetătorii.
În mod tradiţional, s-a crezut că sistemul vizual al creierului este format şi consolidat în timpul anumitor ferestre de dezvoltare, la începutul vieţii. Dacă ochiul nu este exercitat în aceste perioade critice, atunci reţelele vizuale din creier nu pot fi niciodată conectate corespunzător pentru vedere, ceea ce duce la deficite de vedere pe tot parcursul vieţii.
Oamenii de ştiinţă au vrut să vadă dacă nu cumva capacitatea vizuală a unui mamifer ar putea să nu fie atât de rigidă. Pentru a explora această idee, cercetătorii au administrat un retinoid sintetic timp de şapte zile rozătoarelor adulte născute cu o degenerare a retinei.
Tratamentul a avut succes şi a restabilit parţial sensibilitatea animalelor la lumină şi comportamentele tipice de orientare pe lumină, timp de 27 de zile. La nouă zile după tratament, mult mai mulţi neuroni din cortexul vizual erau activaţi de nervul optic, fapt ce sugerează că o cale vizuală centrală care transportă informaţiile de la ochi la cortexul vizual poate fi restabilită în mod semnificativ prin tratamentul cu retinoizi, chiar şi la şoarecii adulţi.
„Am fost uimiţi de cât de mult a recuperat tratamentul din circuitele cerebrale implicate în capacitatea vizuală”, a declarat neurobiologul Sunil Gandhi, de la universitatea Irvine, din California. „Vederea implică mai mult decât o retină intactă şi funcţională. Începe în ochi, care trimite semnale în tot creierul şi se formează cu ajutorul circuitelor centrale ale creierului, unde apare de fapt percepţia vizuală”.
Studiul a fost realizat doar pe şoareci, dar descoperirea îi face pe specialiştii în neuroştiinţă să creadă că fereastra critică pentru sistemul vizual uman ar putea fi mai mare decât se presupune. Cu alte cuvinte, lipsa vederii în copilărie nu înseamnă neapărat că vederea nu poate fi recuperată la vârsta adultă.
„Imediat după tratament, semnalele provenite de la ochiul din partea opusă, care este calea dominantă la şoarece, au activat de două ori mai mulţi neuroni în creier”, au explicat cercetătorii. „Şi mai uimitor a fost că semnalele care veneau din calea ochiului de aceeaşi parte au activat de cinci ori mai mulţi neuroni în creier după tratament şi acest efect impresionant a fost de lungă durată”.
Cercetătorii au nevoie de cercetări suplimentare pe modele animale, dar, speră că, într-o zi, vor putea testa dacă beneficii similare ar putea fi declanşate la persoanele mai în vârstă cu unele versiuni de LCA.
„Faptul că acest tratament funcţionează atât de bine în calea vizuală centrală la vârsta adultă susţine un nou concept, respectiv că există un potenţial latent pentru vedere care aşteaptă să fie declanşat”, au concluzionat cercetătorii.
Studiul a fost publicat în Current Biology.
