Wyginięcie wizualne
Wyginięcie wzrokowe jest zaburzeniem neurologicznym , które występuje po uszkodzeniu płata ciemieniowego mózgu. Jest podobny, ale różni się od zaniedbania połowiczego . Wyginięcie wzrokowe ma charakterystyczny objaw trudności w postrzeganiu bodźców przeciwstawnych, gdy są prezentowane jednocześnie z bodźcem ipsilesional, ale zdolność do prawidłowej ich identyfikacji, gdy nie są prezentowane jednocześnie. Podczas jednoczesnej prezentacji bodziec przeciwstawny jest najwyraźniej ignorowany przez pacjenta lub wygaszany. Ten brak może prowadzić do trudności w imieniu pacjenta z przetwarzaniem pozycji 3D bodźca.
Historia
Wizualne wymieranie jest wynikiem jednostronnego uszkodzenia mózgu i zawsze było słabo rozumiane. Od lat 90. naukowcy dogłębnie badają wymieranie wizualne. Od tego czasu jest powszechnie kojarzona z uszkodzeniem prawej półkuli mózgu . Badania sugerują, że wygaszanie wzroku może być wynikiem braku równowagi sensorycznej. Ta nierównowaga jest spowodowana słabymi lub opóźnionymi wejściami aferentnymi w półkuli dotkniętej wyginięciem.
Badania przeprowadzone przez Pavlovskaya, Sagi, Soroker i Ring pokazują, że wyginięcie wzrokowe zależy od prostych właściwości bodźców. Uważa się, że te właściwości odzwierciedlają ograniczenia łączności podczas wczesnych etapów przetwarzania wizualnego.
Podstawa fizjologiczna
Wizualne wyginięcie wynika z uszkodzenia płata ciemieniowego mózgu. Uszkodzenie to najczęściej powstaje po udarze lub innym zawale w tym obszarze – jednak każde traumatyczne zdarzenie wystarczające do spowodowania rozległego uszkodzenia tkanki w tym obszarze może spowodować wystarczające szkody. Chociaż obie strony mózgu są podatne na takie uszkodzenia, bardziej niezwykłe jest wyginięcie, gdy lewa półkula jest uszkodzona niż prawa.
W przypadku równoczesnych bodźców pacjent zignoruje bodźce przeciwstawne i zgłosi tylko ipsilesional. Ich zdolność do prawidłowego zgłaszania bodźców, gdy są prezentowane pojedynczo, wskazuje, że nie jest to problem z samym widzeniem. To odchylenie w stosunku do bodźców przeciwstawnych jest widoczne nawet wtedy, gdy pacjentom prezentowane są dwa sygnały w polu widzenia ipsilesional, którego przetwarzanie pozostaje nienaruszone po uszkodzeniu, ponieważ odbywa się w przeciwnej półkuli mózgu. Oznacza to, że wygaszanie można w pewnym stopniu kontrolować, przesuwając punkt fiksacji wzrokowej przeciwstawnie, tak że wszystkie istotne bodźce są zawarte w funkcjonującej stronie pola widzenia, ustalenia poparte eksperymentem
Efekty zmęczenia i przyzwyczajenia były wcześniej łączone z wyginięciem wzroku; eksperymenty, takie jak te przeprowadzone przez Vuilleumiera i Rafała, eliminują związek tych efektów z wyginięciem wizualnym.
Historycznie uważano, że uszkodzenie ciemieniowe osłabiło wejście neuronów doprowadzających do kory wzrokowej , a więc zdarzenie wyginięcia było spowodowane utratą sygnałów pochodzących z pola przeciwstawnego podczas transmisji. Jednak nie uwzględnia to zdolności pacjentów z wyginięciem do prawidłowej identyfikacji bodźców przeciwstawnych w izolacji. Bardziej aktualna teoria nazywa się „teorią rasy”.
Teoria rasy głosi, że bodźce konkurują o moc przetwarzania w mózgu. Po uszkodzeniu ciemieniowym, wszystkie komunikaty przeciwogniowe mają w jakiś sposób obniżony priorytet przetwarzania przez mózg - potencjalnie przez opóźnienie transmisji sygnału - tak, że w przypadku przedstawienia alternatywnych bodźców bodziec przeciwstawny nie dociera do centrum decyzyjnego jednocześnie z bodźcem ipsilesional, i tym samym odmawia się świadomego przetwarzania.
Teoria rasy znajduje pewne poparcie w odkryciach Marzi i wsp., gdzie pacjenci wykazujący wyginięcie wykazują również pogłębione opóźnienia w czasie reakcji na bodźce, zarówno w porównaniu z pacjentami, którzy mają inne formy uszkodzenia prawego mózgu, jak i pacjentami nieuszkodzonymi . W badaniu wykazano, że pacjenci są w stanie skupić swoją uwagę i poprawić czas reakcji, ale nadal mają poniżej normy. Teoria ta jest dodatkowo wspierana przez indukowanie przez Goreę i Sagi zdarzeń podobnych do wyginięcia u nieuszkodzonych pacjentów, gdy prezentowane są im jednoczesne bodźce o różnej intensywności , przy czym bodziec o mniejszej intensywności jest wygaszany przez samą obecność bodźca o wysokiej intensywności.
Na częstotliwość wymierania może również wpływać metoda raportowania, ze względu na interakcję przetwarzania wizualnego z resztą mózgu. Zgłaszane wyginięcia spadają, gdy pacjentowi mówi się, aby przekazał wiadomość o wyginięciu inną metodą niż mówienie – w szczególności przy użyciu oczu w pętli sprzężenia zwrotnego (patrzenie w bok, jeśli jest jeden bodziec, i w górę, jeśli są dwa) . Może to działać poprzez wyeliminowanie potrzeby półkulistego przekazywania informacji – kierowanie odpowiedzi do kory ruchowej zamiast kory wzrokowej – a tym samym skrócenie ścieżki i czasu odpowiedzi, wniosek poparty zwiększoną wykrywalnością izolowanych bodźców przeciwstawnych w takich okolicznościach.
Chociaż wyginięcie porównuje się do zaniedbania połowiczego, są to dwa różne zaburzenia. Możliwe jest wykazanie jednego bez drugiego, a podstawa neuronalna dla każdego wydaje się być inna, zaniedbanie połowicze wynikające z uszkodzenia połączenia skroniowo-ciemieniowego. Chociaż pacjenci mogą wykazywać te zaburzenia jednocześnie, występuje to u mniej niż połowy dotkniętej nimi populacji.
Charakterystyka
- Podczas pomiaru ERP prawego płata ciemieniowego podczas zdarzeń wymierania, EEG nie wyświetla fal P1 lub N1, co w inny sposób świadczy o zdrowej odpowiedzi obustronnej.
- Kiedy prezentowane są bodźce, sakkady oczu od punktu fiksacji są częstsze u pacjentów z wyginięciem, trwają dłużej i wykazują ipsilesional nastawienie w ruchu.
- Pewne dowody na nieznaczny wzrost wykrywalności bodźców ekscentrycznych w polu widzenia ipsilesional – tj. nieznaczna poprawa widzenia peryferyjnego.
- Pacjenci wykazują zwiększoną różnicę w czasie reakcji (różnica przekreślona-nieskrzyżowana) do przetwarzania w przeciwstawnych i ipsilesyjnych półkulach wzrokowych.
Diagnoza
Diagnozę przeprowadza się za pomocą kilku powiązanych ze sobą metod. Jedno podejście polega na tym, że pacjenci siedzą przed ekranem komputera, na którym jednocześnie wyświetlane są gwiazdy lub trójkąty w różnych obszarach ekranu. Następnie pacjenci są proszeni o zidentyfikowanie lokalizacji i tożsamości kształtów. Innym podobnym podejściem jest wyświetlanie kolorowych liter na ekranie, ponownie prosząc pacjentów o zidentyfikowanie litery i koloru w różnych częściach ekranu. Na podstawie tych informacji można postawić diagnozę wyginięcia wizualnego. Pozytywna diagnoza wynika z niezdolności pacjenta do prawidłowej identyfikacji kształtów lub liter wyświetlanych jednocześnie w różnych obszarach ekranu. Jednak najczęstszym testem wygaszania wizualnego jest model konfrontacji palców. W tym teście lekarz prosi pacjenta, aby zanotował, które z jego rąk mają ruchome palce. Można go użyć natychmiast po udarze, w celu szybkiej diagnozy lekarza.
Leczenie
Bez jakiegokolwiek leczenia wygaszanie wzroku zwykle pogarsza się pod względem nasilenia objawów lub pozostaje w całkowitej stagnacji. Proste ćwiczenia, takie jak czytanie i przepisywanie zadań, mogą być przydatne w leczeniu objawów i zwiększaniu aktywności mózgu, chociaż uszkodzonego obszaru nigdy nie można całkowicie wyleczyć, ponieważ martwe komórki mózgowe nie regenerują się. Osoba powinna nadążać za ćwiczeniami mającymi na celu utrzymanie lub poprawę funkcji, aby stworzyć najlepszą szansę na poprawę i / lub utrzymanie jej obecnego stanu.
Metody leczenia pacjentów z wyginięciem wzroku na ogół obejmują wykorzystanie i trening indywidualnego wzroku . Lekarz może zalecić pacjentowi skanowanie rzędów świateł na różne sposoby w celu przywrócenia funkcji. Istnieją pewne tablice świetlne, które są używane specjalnie do pomocy w tym zadaniu. Istnieją inne metody, które mają na celu zmuszenie pacjenta do skupienia się na wielu bodźcach w tym samym czasie. Te metody wskazywania i skanowania dają wyniki, ale nie są spójne u wszystkich pacjentów. W przypadkach, które zakończyły się powodzeniem, konieczne było na ogół czterdzieści godzin przekwalifikowania wzroku pacjentów, a także dodatkowa praca wykonywana w domu z podobnymi ćwiczeniami.
Wykazano, że inne komputerowe metody leczenia są skuteczne przy użyciu specjalistycznego sprzętu zaprojektowanego specjalnie do ćwiczeń skanujących i wskazujących, aby zmusić pacjentów do skupienia się na wielu bodźcach jednocześnie. Ponownie, wyniki tych metod nie były spójne, ale w warunkach laboratoryjnych rehabilitacja była skuteczna. Spośród osób, które odzyskały jakąś funkcję, nie wszystkie utrzymały tę funkcję, którą odzyskały, tracąc ją po około pięciu miesiącach.
W innym podejściu rehabilitacyjnym, opartym na jednym bodźcu, pacjentowi pokazano ekran komputera z pudełkiem w każdym rogu i krzyżem fiksacyjnym pośrodku. Kiedy bodziec pojawia się w którymś z pól, pacjent jest instruowany, aby jak najszybciej zasygnalizować, że go widzi. To zadanie jest nieco ułatwione przez ikonę wskazującą przed bodźcem – albo strzałkę wskazującą na pole, w którym bodziec najprawdopodobniej (ale nie jest to gwarantowane) się znajdzie, albo krzyżyk wskazujący, że bodziec może pojawić się w dowolnym pudełku. Po trzydziestogodzinnych sesjach pacjenci wykazywali znaczny spadek zarówno wyginięcia, jak i zaniedbywania przestrzennego.
U pacjentów, u których uszkodzenie mózgu dotyczyło prawej półkuli, aktywacja lewej kończyny (LLA) była kolejnym skutecznym leczeniem. Teoria stojąca za tą metodą leczenia jest taka, że każde użycie uszkodzonej strony mózgu poprawi wszystkie funkcje związane z uszkodzoną półkulą, a użycie przeciwnej (zdrowej) strony spowoduje jedynie dalsze upośledzenie. Dlatego LLA jest jedynie skoncentrowanym użyciem lewej strony ciała u pacjentów, u których uszkodzenie dotyczy prawej półkuli (ponieważ prawa półkula kontroluje lewą stronę ciała). Zmusza to pacjenta do ćwiczenia świadomości przestrzennej za pomocą uszkodzonej strony mózgu, zwiększając aktywność wokół zmiany. Chociaż ogólnie jest to leczenie stosowane w przypadku zaniedbania wzroku (inne, ale pokrewne zaburzenie neurologiczne), LLA nadal zwiększa aktywność mózgu wokół uszkodzonego obszaru u pacjentów z wyginięciem wzroku i generuje poprawę u niektórych pacjentów. Powodem, dla którego to leczenie nie działa w niektórych przypadkach wyginięcia wzroku, jest to, że uszkodzenie może występować po obu stronach mózgu, w przeciwieństwie do zaniedbania wzroku, gdzie uszkodzenie jest zawsze po prawej stronie.
Społeczeństwo i kultura
Ten stan nie hamuje pacjentów od interakcji społecznych. W rzeczywistości większość ludzi nie byłaby w stanie odróżnić pacjenta z wygaszaniem wzrokowym od pacjenta z wygaszeniem niewzrokowym. Pacjenci mają selektywne interakcje przestrzenne, zwykle w zakresie sześciu stopni kąta widzenia. Kiedy pacjentowi prezentowane są dwa bodźce wzrokowe, mogą one być przetwarzane jako pojedynczy obiekt dzięki odpowiednim funkcjom neuronalnym, które są połączone poprzez dalekosiężne interakcje boczne. Wygaszanie wzroku jest często mylone z deficytem uwagi. Niektórzy badacze uważają, że wygaszanie wzroku może być związane z ograniczeniem zdolności uwagi. Uwaga pozwala osobie identyfikować istotne obiekty w przestrzeni i reagować na nie, ignorując inne nieistotne obiekty. Pacjenci z wygaszeniem wzroku, zwłaszcza ci z jednostronnym uszkodzeniem prawego płata ciemieniowego, mogą nie być w stanie obserwować i orientować się w obiektach w przestrzeni bocznej, co powoduje zaniedbanie bodźców wzrokowych.
U wielu pacjentów obserwuje się opóźnienie czasu reakcji, ale nie wiadomo, czy jest to pierwotny skutek udaru , czy wynika z wygaszenia wzroku. Szkodliwe aspekty społeczne mogą być reperkusjami udaru, który spowodował wygaszenie wzroku, ale nie tylko z powodu wygaszenia wzroku.
Wygaszanie wizualne i wstępne przetwarzanie obrazu
W kilku badaniach dotyczących wstępnego przetwarzania obrazów w mózgu brano udział w wyginięciu wizualnym. W badaniu przeprowadzonym przez dr Vuilleumier zbadano wpływ wykorzystania twarzy jako bodźca w badaniu zdarzenia wymierania. Badanym prezentowano dwa jednoczesne bodźce – jakąś kombinację schematycznej twarzy, kształtu, słowa i wymieszanej twarzy. Twarze w polu przeciwstawnym były mniej podatne na wygaszanie niż inne bodźce, ale twarze w polu ipsilesional wydawały się wywoływać więcej zdarzeń wygaszania. Wygląd twarzy był traktowany priorytetowo, pomimo utrudnień związanych z wyginięciem.
Ekstynkcja wizualna została również wykorzystana do zademonstrowania tendencji mózgu do przetwarzania gestalt . Po przedstawieniu figury zawierającej iluzoryczne kontury pacjenci byli w stanie poprawnie zgłosić obecność bodźców zarówno w półkulach przeciwstawnych, jak i ipsilesyjnych, dzięki nieświadomemu przetwarzaniu całego pola w celu wytworzenia iluzji. Eksperyment ten sugerował, że ośrodek uwagi priorytetowo traktuje wizualizację powierzchni w stosunku do innych bodźców - dlatego chociaż w modelu wyścigowym bodźce ipsilesional powinny gasić kontrę, tworzenie gestaltu ma pierwszeństwo przed wykrywaniem obu. Ponadto badanie z wykorzystaniem sygnałów Gabora (naprzemienne rozmyte i zaszumione czarno-białe paski, powszechnie używane przez optyków w testach diagnostycznych) zbadało, w jaki sposób orientacja tych sygnałów wpływa na ich szybkość wygaszania. Dwustronne bodźce były najmniej wygaszone, gdy oba bodźce były zorientowane poziomo, chociaż oba bodźce zorientowane pionowo również wykazywały zmniejszenie szybkości wygaszania w porównaniu z jednym bodźcem pionowym i jednym bodźcem poziomym – w tym, co mózg mógł założyć, że reprezentuje dwie różne powierzchnie.
Łącząc skłonność mózgu do przetwarzania twarzy i odkrywania powierzchni, kolejne badanie przeprowadzone przez dr Vuilleumier wystawiło badanych na sparowane bodźce wzrokowe w trzech fazach. W początkowej fazie bodźce były po prostu dwustronnymi parami i mierzono częstotliwość wymierania. W kolejnym etapie bodźce zostały otoczone owalem, tak aby wyglądały jak oczy na twarzy. Szybkość wymierania tego wyglądu została znacznie zmniejszona. Na koniec pacjentom pokazano bodźce bez kontekstowego owalu – jednak zmniejszony wskaźnik wymierania utrzymywał się, tak jakby pacjenci nauczyli się grupować te bodźce. Efekt nie występował, gdy bodźce były otoczone nieowalnym kształtem, co wskazywało na przetwarzanie twarzy jako klucz do tego zjawiska.
Zbadano również wizualne sprzężenie zwrotne w odniesieniu do wyginięcia wizualnego. Pacjenci zostali poproszeni o dotknięcie znanego celu w zaciemnionym pokoju. Światło przymocowane do dłoni pacjenta było czasami zapalane na krótko, aby dostarczyć informacji o tym, gdzie ręka była w stosunku do celu. W niektórych z tych prób zapalono również rozpraszające światło, które wywołało zdarzenie wyginięcia u pacjenta. Chociaż pacjent zgłaszał w takich przypadkach, że nie widział lampki kontrolnej na swojej dłoni, ich działanie było odpowiednio lepsze, podobnie jak wyniki, gdy dostępna była wizualna informacja zwrotna. Chociaż pacjent nie był świadomy otrzymania informacji, był w stanie prawidłowo na niej działać, w sposób podobny do ślepowzroku .
Zbadano również ekstynkcję wizualną pod kątem wpływu powtórzeń na szybkość wykrywania wizualnego. Pacjentom pokazywano kolorowe (czerwone lub zielone) litery (O lub E), po jednej dla każdego pola widzenia, a następnie proszono o zmianę koloru lub kształtu jednej lub drugiej litery. Stwierdzono, że ekstynkcja była zwiększona w polu przeciwstawnym, gdy pacjent został poproszony o zgłoszenie powtarzającej się cechy – czy oba bodźce miały ten sam kształt lub ten sam kolor – niezależnie od tego, czy inna cecha również została zmieniona. To kolejny przykład ślepoty na powtórzenia .
Przyszłe badania
Naukowcy prowadzą badania z udziałem pacjentów z pierwszym epizodem udaru mózgu. Tacy pacjenci zazwyczaj mają jednostronne uszkodzenie mózgu i/lub kontralateralne wyginięcie. Obecne badania koncentrują się na bardziej szczegółowej roli płata ciemieniowego w wyginięciu wizualnym.
Zdolność zrozumienia, które czynniki w przetwarzaniu wzrokowym decydują o tym, czy zdarzenie przeciwstawne, występujące w połowie mózgu lub ciała pacjenta przeciwnej do miejsca uszkodzenia, zostanie zaobserwowane lub wyeliminowane, może dostarczyć kluczowych spostrzeżeń dotyczących mechanizmów uwagi i działania.
Rutynowe badania oczu zaczęły uwzględniać wiedzę o wyginięciu wzrokowym. Takie badania sprawdzają proste, nieoczekiwane defekty lub nieprawidłowości pola widzenia, jednocześnie badając poważniejsze wyginięcie, badając wszystkie ćwiartki pola widzenia.