Stereopsis återhämtning
Stereopsis återhämtning , även återhämtning från stereoblindhet , är fenomenet att en stereoblind person får partiell eller full förmåga till stereoseende ( stereopsis ).
Att återhämta stereoseendet så långt som möjligt har länge varit etablerat som ett tillvägagångssätt för terapeutisk behandling av stereoblinda patienter. Behandlingen syftar till att återställa stereoseendet hos mycket små barn, såväl som hos patienter som hade förvärvat men förlorat sin förmåga till stereopsi på grund av ett medicinskt tillstånd. Däremot har detta mål normalt inte funnits i behandlingen av dem som missat att lära sig stereopsis under sina första levnadsår. Faktum är att förvärvet av kikare- och stereoseende länge ansågs vara omöjligt om inte personen förvärvade denna färdighet under en kritisk period i spädbarnsåldern och tidig barndom. Denna hypotes förblev normalt obestridd och har legat till grund för de terapeutiska metoderna för binokulära störningar i decennier. Det har ställts i tvivel de senaste åren. I synnerhet sedan studier om återhämtning av stereopsi började dyka upp i vetenskapliga tidskrifter och det blev allmänt känt att neuroforskaren Susan R. Barry uppnådde stereopsis långt in i vuxen ålder, anses detta antagande i efterhand ha haft status som en vetenskaplig dogm .
Mycket nyligen har det skett en ökning av vetenskapliga undersökningar av stereopsis återhämtning hos vuxna och ungdomar som inte har haft någon stereoseende tidigare. Även om det nu har visat sig att en vuxen kan få stereopsis, är det för närvarande inte möjligt att förutsäga hur sannolikt en stereoblind person är att göra det, och det finns inte heller allmän enighet om den bästa terapeutiska proceduren. Även de möjliga konsekvenserna för behandling av barn med infantil esotropi är fortfarande under studie.
Klinisk hantering av skelning och stereoblindhet
I fall av förvärvad skelning med dubbelseende (diplopi) är det sedan länge etablerad teknik att sikta på att bota dubbelseendet och samtidigt återställa en patients tidigare förmåga till stereoseende. Till exempel kan en patient ha haft full stereoseende men senare haft dubbelsidighet på grund av ett medicinskt tillstånd och förlorat stereoseende. I det här fallet kan medicinska ingrepp, inklusive synterapi och skelningskirurgi , ta bort dubbelseendet och återställa stereoseendet som tillfälligt saknats hos patienten.
Också när barn med medfödd (infantil) skelning (t.ex. infantil esotropi ) genomgår skelning under de första åren eller två av sitt liv, går detta tillsammans med hopp om att de fortfarande kan utveckla sin fulla potential för binokulär syn inklusive stereopsis.
Däremot, i ett fall där ett barns ögon rätas ut kirurgiskt efter ungefär fem eller sex års ålder och barnet inte hade någon möjlighet att utveckla stereoseende i tidig barndom, är normalt den kliniska förväntningen att denna intervention kommer att leda till kosmetiska förbättringar, men inte till stereoseende. Konventionellt gjordes ingen uppföljning för stereopsis i sådana fall.
Till exempel sammanfattade en författare den accepterade vetenskapliga synen på tiden med orden: "Stereopsis kommer aldrig att erhållas om inte amblyopi behandlas, ögonen är inriktade och binokulär fusion och funktion uppnås innan den kritiska perioden för stereopsis tar slut. Kliniska data tyder på att detta inträffar före 24 månaders ålder,[...] men vi vet inte exakt när det inträffar, eftersom viktiga delar av grundläggande vetenskaplig information saknas." I illustrationssyfte hänvisas till en bok med läkarunderlag för patienter, skriven för allmänheten och publicerad 2002, som sammanfattar begränsningarna i de termer i vilka de vid den tidpunkten fullt ut accepterades som medicinskt tillstånd . konsten enligt följande: "Om en vuxen har en skelning från barndomen som aldrig behandlades, är det för sent att förbättra amblyopi eller djupuppfattning , så målet kan helt enkelt vara kosmetiskt - att få ögonen att verka korrekt riktade - men ibland behandling förstorar omfattningen av sidosyn." Det har bara nyligen accepterats att det terapeutiska tillvägagångssättet byggde på en obestridd föreställning som sedan dess har kallats "myt" eller "dogm".
På senare tid är det dock känt att stereopsis återhämtning har inträffat hos ett antal vuxna. Även om detta i vissa fall har skett efter synövningar eller spontana synupplevelser, har på senare tid även läkarkårens syn på skelningsoperation blivit mer optimistisk när det gäller utfall i termer av kikarefunktion och eventuellt stereopsis. Som en författare säger:
- "Majoriteten av vuxna kommer att uppleva en viss förbättring av binokulär funktion efter skelning, även om skelning har varit långvarig. Vanligtvis tar detta formen av en expansion av binokulära synfält, men vissa patienter kan också återfå stereopsis."
Vetenskapliga undersökningar av kvarvarande neural plasticitet i vuxen ålder inkluderar nu också studier om återhämtning av stereopsis. Nu handlar det om aktiv vetenskaplig undersökning under vilka förhållanden och i vilken grad binokulär fusion och stereoseende kan förvärvas i vuxen ålder, särskilt om personen inte är känd för att ha haft någon tidigare erfarenhet av stereoseende, och hur utfall kan bero på patientens historia av terapeutiska ingrepp.
Exempel och fallstudier
Stereopsis återhämtning har rapporterats ha inträffat hos ett fåtal vuxna som ett resultat av antingen medicinska behandlingar inklusive skelning och synterapi , eller spontant efter en stereoskopisk 3D-bioupplevelse .
Personliga rapporter i Fixing my Gaze
Det mest kända fallet av återvunnen stereopsi är det av neuroforskaren Susan R. Barry , som hade omväxlande infantil esotropi med dubbelsidighet , men ingen amblyopi, genomgick tre kirurgiska korrigeringar i barndomen utan att uppnå binokulär syn vid den tiden, och återhämtade sig från stereoblindhet i vuxen ålder. efter synterapi hos optikern Theresa Ruggiero. Barrys fall har rapporterats av neurologen Oliver Sacks . Även David H. Hubel , vinnare av 1981 års Nobelpris i fysiologi eller medicin med Torsten Wiesel för deras upptäckter rörande informationsbehandling i det visuella systemet, kommenterade hennes fall positivt. 2009 publicerade Barry en bok Fixing My Gaze: A Scientist's Journey into Seeing in Three Dimensions, som rapporterade om hennes egna och flera andra fall av återhämtning av stereopsis.
I sin bok Fixing my Gaze ger Susan Barry en detaljerad beskrivning av sin förvåning, upprymdhet och efterföljande upplevelser när hennes stereoseende plötsligt satte in.
Hubel skrev om sin bok:
"Det har varit allmänt trott att en vuxen, tvärögd sedan barndomen, aldrig skulle kunna få stereovision, men till allas förvåning lyckades Barry. I Fixing my Gaze beskriver hon hur underbart det var att steg-för-steg få den här nya 3D-världen avslöjad för henne. Och som neurobiolog kan hon diskutera vetenskapen som expert på ett enkelt språk.”
David H. Hubel, vinnare av Nobelpriset i fysiologi/medicin, John Franklin Enders professor i neurobiologi, emeritus, Harvard Medical School.
Hennes bok innehåller rapporter om ytterligare personer som har haft liknande erfarenheter av återhämtning av stereopsis. Barry citerar personliga erfarenheter från flera personer, inklusive en man som var konstnär och beskrev sin upplevelse av att se med stereopsis som "att han kunde se hundra gånger negativt utrymme till", en kvinna som hade varit amblyopisk innan hon såg i 3D beskrev hur tomt utrymme nu "ser ut och känns påtagligt, påtagligt - levande!", en kvinna som hade varit strabism sedan två års ålder och såg i 3D efter att ha tagit synterapi och sa att "Det coolaste är känslan du får att vara "i dimensionen" ", en kvinna som kände sig ganska orolig över upplevelsen av att plötsligt se träd vid vägkanten och skyltar skymta mot henne, och två kvinnor som upplevde en abrupt start av stereoseende med en vidvinklad syn på världen, den första som säger: "Jag var kunna ta in så mycket mer av rummet än jag gjorde tidigare" och den andra: "Det var väldigt dramatiskt då min perifera syn plötsligt fylldes i på båda sidor".
Gemensamt för Barry och åtminstone en person som hon hade rapporterat om är upptäckten att även deras mentala representation av rymden förändrades efter att ha förvärvat stereoseende: att även med ett stängt öga är känslan att se "mer" än att se med ett stängt öga innan stereopsis återställs.
Ytterligare fall i media
Förutom Barry är en annan tidigare stereoblind vuxen, vars förvärvade förmåga till stereopsis har fått uppmärksamhet i media, neuroforskaren Bruce Bridgeman, professor i psykologi och psykobiologi vid University of California Santa Cruz , som hade vuxit upp nästan stereoblind och förvärvat stereoseende spontant 2012 vid en ålder av 67, när du tittar på 3D-filmen Hugo med polariserande 3D-glasögon. Scenen visade sig plötsligt för honom på djupet, och förmågan att se världen i stereo stannade kvar hos honom även efter att han lämnat biografen.
Andra förstapersonskonton
Michael Thomas har beskrivit upplevelsen av omedelbar tredimensionell syn vid en ålder av 69 i ett offentligt Facebook-inlägg.
Senaste vetenskapliga undersökningar
Det finns en växande ny mängd vetenskaplig litteratur om undersökningar av återhämtning av stereopsis hos vuxna som började dyka upp strax innan Oliver Sacks The New Yorker -publikation uppmärksammade Barrys upptäckt. Ett antal vetenskapliga publikationer har systematiskt bedömt patienters postoperativa stereopsis, medan andra studier har undersökt effekterna av ögonträningsprocedurer.
Post-kirurgisk stereopsis
Vissa förhållanden är kända för att vara en förutsättning för stereoseende, till exempel att mängden horisontell avvikelse, om någon finns, måste vara liten. I flera studier har det insetts att kirurgi för att korrigera skelning kan ha effekten av att förbättra binokulär funktion. En av dessa studier, publicerad 2003, drog uttryckligen slutsatsen: "Vi fann att förbättring av binocularity, inklusive stereopsis, kan erhållas hos en betydande del av vuxna." Den artikeln publicerades tillsammans med en diskussion om resultaten bland kamrater där de vetenskapliga och sociala implikationerna av den medicinska behandlingen togs upp, till exempel angående stereopsis långsiktiga relevans, vikten av att undvika dubbelsidighet, nödvändigheten av förutsägbara utfall, och psykosocial och socioekonomisk relevans .
Bland undersökningarna av postoperativ stereopsi finns en publikation från 2005 som rapporterade om totalt 43 vuxna över 18 år som genomgått kirurgisk korrigering efter att ha levt med konstant horisontell skelning i mer än 10 år utan tidigare operation eller stereopsis. , med synskärpa på 20/40 eller mer även i det avvikande ögat; i denna grupp var stereopsis närvarande i 80 % av exotroperna och 31 % av esotroperna, varvid återhämtningen av stereopsis och stereoskärpa var okorrelerade med antalet år som avvikelsen hade bestått. En studie som publicerades 2006 inkluderade, förutom en omfattande genomgång av undersökningar om stereopsisåterhämtning under de senaste decennierna, en omvärdering av alla de patienter som hade haft medfödd eller tidigt debuterande skelning med en stor konstant horisontell divergens och som hade genomgått skelning. åren 1997–1999 på en viss klinik, exklusive de som tidigare haft neurologiska eller systemiska sjukdomar eller med organiska näthinnesjukdomar. Bland de resulterande 36 försökspersonerna i åldrarna 6–30 år hade många återfått binokulär syn (56 % enligt en utvärdering med Bagolini-strimmiga glasögon , 39 % med Mes-test, 33 % med Worth 4-punktstest och 22 % med Random dot E test) och 57 % hade en stereoskärpa på 200 sekunders båge av bättre, vilket leder till slutsatsen att vissa grader av stereopsis kan uppnås även i fall av infantil eller tidig barndom strabism. En annan studie fann att vissa kroniskt strabismiska vuxna med god syn kunde återhämta sig fusion och stereopsi genom kirurgisk anpassning.
Däremot, i en studie där en grupp på 17 vuxna och äldre barn på minst 8 år, som alla fick skelning och postoperativ utvärdering efter långvarig obehandlad infantil esotropi, visade de flesta binokulär fusion när de testades med Bagolini-linser och ett ökat synfält , men ingen visade stereofusion eller stereopsis.
Stereoskärpa begränsas av ögonens synskärpa , och i synnerhet av synskärpan hos det svagare ögat. Det vill säga, ju mer en patients syn av något av de två ögonen försämras jämfört med 20/20-synstandarden, desto lägre är utsikterna att förbättra eller återfå stereoseende, om inte synskärpan i sig förbättrats på annat sätt. Strabismus kirurgi i sig förbättrar inte synskärpan.
Stereopsis efter träningsprocedurer
Ortoptiska övningar har visat sig vara effektiva för att minska symtomen hos patienter med konvergensinsufficiens och dekompensera exofori genom att förbättra ögonens närapunktskonvergens som är nödvändig för binokulär fusion.
Experiment på apor, publicerade 2007, avslöjade förbättringar i stereoskärpa hos apor som, efter att ha vuxit upp med binokulär deprivation genom prismor under de första två åren, utsattes för omfattande psykofysisk träning. Deras stereoseende återhämtade sig delvis, men förblev mycket mer begränsad än hos normalt uppvuxna apor.
Forskare vid University of California, Berkeley har sagt att perceptuell inlärning verkar spela en viktig roll. En undersökning, publicerad 2011, rapporterade om en studie om återhämtning av mänsklig stereopsi med hjälp av perceptuell inlärning som inspirerades av Barrys arbete. I denna studie återhämtade ett litet antal stereoblinda försökspersoner som initialt varit stereoblinda eller stereoanomala stereopsis med hjälp av perceptuella inlärningsövningar. Vid sidan av den vetenskapliga bedömningen av omfattningen av återhämtning beskrivs också de subjektiva resultaten: "Efter att ha uppnått stereopsi rapporterade våra observatörer att djupet "poppade ut", vilket de fann mycket hjälpsamt och glädjefullt i deras vardag. Den anisometropiska observatören GD lade märke till "en våg i djupet" en dag när hon handlar i en stormarknad. När hon spelar bordtennis känner hon att hon kan spåra en pingisboll mer exakt och kan därför spela bättre. Strabismic observer AB är mer självsäker nu när hon går ner trappor eftersom hon kan bedöma djupet på stegen bättre. Strabismics AB, DP och LR kan njuta av 3D-filmer för första gången, och strabismic GJ har lättare att fånga en flugboll medan han spelar baseboll." I en uppföljande studie påpekade författarna till denna studie att stereopsis som återfanns efter perceptuell inlärning var mer begränsad i upplösning och precision jämfört med normala försökspersoners stereopsis. Dennis M. Levi tilldelades 2011 års Charles F. Prentice-medalje från American Academy of Optometry för detta arbete.
Det har gjorts flera försök att använda modern teknik för förbättrad binokulär ögonträning, särskilt för att behandla amblyopi och interokulär suppression . I vissa fall har dessa moderna tekniker förbättrat patienternas stereoskärpa. Mycket tidiga teknikförbättrade synterapiinsatser har inkluderat keiroskopet , som är ett haploskop där bilder från vänster och eller höger öga kan blandas in i synen över en ritplatta, och motivet kan få en uppgift som att återskapa en linjebild presenterad för ena ögat. Men historiskt har dessa tillvägagångssätt inte utvecklats mycket mer och de användes inte i stor utsträckning. Nya system är baserade på dikoptisk presentation av elementen i ett videospel eller virtuell verklighet så att varje öga tar emot olika signaler från den virtuella världen som spelarens hjärna måste kombinera för att spela framgångsrikt.
Ett av de tidigaste systemen av detta slag har föreslagits av en forskargrupp vid University of Nottingham i syfte att behandla amblyopi, med hjälp av virtuell verklighetsmasker eller kommersiellt tillgängliga 3D-slutarglasögon . Gruppen har också arbetat med att utveckla träningsprotokoll för perceptuell inlärning som specifikt riktar in sig på bristen i stereoskärpa för att möjliggöra återhämtning av normal stereofunktion även i vuxen ålder.
Ett annat system för dikoptisk presentation för binokulär synterapi har föreslagits av forskare vid forskningsinstitutet vid McGill University Health Centre. Med hjälp av ett modifierat pusselspel Tetris behandlades den interokulära suppressionen av patienter med amblyopi framgångsrikt med dikotomisk träning där vissa parametrar i träningsmaterialet systematiskt anpassades under loppet av fyra veckor. Klinisk övervakning av sådana procedurer krävs för att säkerställa att dubbelseende inte uppstår. De flesta av patienterna som genomgick denna behandling fick förbättrad synskärpa på det svagare ögat, och några visade också ökad stereoskärpa. En annan studie utförd vid samma institut visade att dikoptisk träning kan vara effektivare hos vuxna än den mer konventionella amblyopibehandlingen av ett ögonlapp . För denna undersökning spelade 18 vuxna spelet Tetris i en timme varje dag, hälften av gruppen bar ögonlappar och den andra hälften spelade en dikoptisk version av spelet. Efter två veckor visade gruppen som spelade dikoptiskt en signifikant förbättring av synen i det svagare ögat och i stereopsiskärpan; ögonlappsgruppen hade måttliga förbättringar, som ökade avsevärt efter att de också fick dikoptisk träning efteråt. Dikoptisk-baserad perceptuell inlärningsterapi, presenterad med hjälp av en huvudmonterad display, är mottaglig även för amblyopiska barn, eftersom den förbättrar både det amblyopiska ögats synskärpa och stereofunktionen. Forskarna vid McGill University har visat att en till tre veckors spelande av ett dikoptiskt videospel i en till två timmar på en handhållen enhet "kan förbättra skärpan och återställa binokulär funktion, inklusive stereopsis hos vuxna". Dessutom har det föreslagits att dessa effekter kan förstärkas genom anodal transkraniell likströmsstimulering (tDCS).
Tillsammans med Levi från University of California, Berkeley, har forskare vid University of Rochester gjort ytterligare utvecklingar när det gäller virtuell verklighet datorspel som har visat något lovande när det gäller att förbättra både monokulärt och binokulärt seende hos människor.
Spelutvecklaren James Blaha, som utvecklade sin egen publikfinansierade version av ett dikoptiskt VR-spel för Oculus Rift tillsammans med Manish Gupta och fortsätter att experimentera med spelet, upplevde stereopsis för första gången när han använde sitt spel. Under 2011 rapporterades två fall av vuxna med anisometropisk amblyopi vars synskärpa och stereoskärpa förbättrades på grund av inlärningsbaserade terapier.
Det finns indikationer på att undertryckandet av kikare hos amblyopiska försökspersoner beror på en undertryckningsmekanism som hindrar den amblyopiska hjärnan från att lära sig se. Det har föreslagits att desuppression och neuroplasticitet kan gynnas av specifika tillstånd som vanligtvis är förknippade med perceptuella inlärningsuppgifter och videospel som ett ökat krav på uppmärksamhet, utsikter till belöning, en känsla av njutning och en känsla av flow .
Sjukvårdspolitiken har betydelse
Sjukförsäkringar granskar alltid terapier i termer av klinisk effektivitet med tanke på befintlig vetenskaplig litteratur, nytta, risk och kostnad. Även om enskilda fall av återhämtning finns, anses en behandling endast vara effektiv under denna synvinkel om det finns tillräcklig sannolikhet för att den förutsägbart kommer att förbättra resultaten.
I detta sammanhang täcker den globala hälsovårdsorganisationen Cignas medicinska täckningspolicy "inte synterapi , optometrisk träning , ögonövningar eller ortoptik eftersom de anses vara experimentella, undersökningar eller oprövade för någon indikation, inklusive hantering av synstörningar och inlärningssvårigheter" baserat på en bibliografisk översikt publicerad av Cigna som drar slutsatsen att "det finns otillräckliga bevis i den publicerade, peer-reviewed litteraturen för att dra slutsatsen att synterapi är effektiv för behandling av någon av de strabismiska störningarna förutom preoperativ prismaanpassning för förvärvad esotropi". På samma sätt erbjuder det amerikanska hälsovårdsföretaget Aetna synterapi endast i kontrakt med kompletterande täckning och begränsar sina recept till ett antal tillstånd som uttryckligen anges i en lista över synstörningar.