Визуалды жоғалу: Патологияның сипаттамасы және зерттеулер

Кіріспе

Көру жоғалуы – мидың тері жапырағының зақымдануынан кейін туындайтын неврологиялық бұзылыс. Ол гемипространдық назарсыздануға ұқсас, бірақ одан өзгеше. Көру жоғалуының ерекше белгісі – бір уақытта бір жақтан келген стимулмен бірге екінші жақтан келген стимулды қабылдаудағы қиындық, бірақ олар бірдей уақытта ұсынылмағанда дұрыс анықтау қабілеті. Екі стимул бір уақытта ұсынылғанда, екінші жақтан келген стимул науқас тарапынан елеусіз қалғандай болады немесе «жоғалады». Бұл кемшілік науқастың стимулдың кеңістіктегі орнын қабылдауында қиындықтарға алып келуі мүмкін.

Тарих

Көру қабілетінің жоғалуы – бір жақты ми зақымдануының салдарынан туындайтын және әрқашан толық түсінілмейтін құбылыс. Зерттеушілер 1990 жылдардан бері визуалды жойылуды жан-жақты зерттеп келеді. Осы уақыттан бері бұл жағдай көбінесе мидың оң жарты шарының зақымдануымен байланысты. Зерттеулер көрсеткендей, визуалды жойылу сезімдік тепе-теңдіктің бұзылуынан туындауы мүмкін. Бұл тепе-теңдіктің бұзылуы жойылуға ұшыраған жарты шардағы әлсіз немесе кешіккен афференттік сигналдарға байланысты. Науқасқа бір мезгілде стимулдар ұсынылғанда, ол контрлезиялық стимулды елемейді және тек ипсилезиялық стимулды ғана хабарлайды. Жеке-жеке ұсынылған стимулдарды дұрыс анықтау қабілеті бұл көрудің өзінде емес, проблема екенін көрсетеді. Контрлезиялық стимулдарға қарсы бұл бейімділік пациентке екі сигнал ұсынылған кезде де байқалады, тіпті олардың өңделуі зақымдалғаннан кейін де сақталатын ипсилезиялық көру өрісінде болса да. Бұл визуалды жойылуды контрлезиялық жаққа визуалды фиксацияны ауыстыру арқылы белгілі бір деңгейде бақылауға болатынын көрсетеді, осылайша барлық маңызды стимулдар көру өрісінің жұмыс істейтін жағында болады, бұл эксперименттік нәтижелермен расталады.

Визуалды жойылумен байланысты шаршау және үйрену әсерлері бұрыннан белгілі; алайда, Вуйлемье және Рафаль сияқты зерттеулер бұл әсерлердің визуалды жойылумен байланысын жоққа шығарады. Олардың зерттеулерінде визуалды жойылуды көрсететін пациенттерде басқа оң жақ ми зақымданулары бар пациенттерге және денсаулы пациенттерге қарағанда стимулдарға реакция уақытында айқын кешігулер байқалады. Зерттеу көрсеткендей, пациенттер назарын шоғырландыра алады және реакция уақытын жақсарта алады, бірақ олардың көрсеткіштері қалыпты деңгейден төмен болады. Гореа мен Сагидің әртүрлі интенсивтіліктегі стимулдар ұсынылғанда денсаулы пациенттерде визуалды жойылуға ұқсас құбылыстарды тудыруы осы теорияны одан әрі қолдайды, мұнда төмен интенсивтіліктегі стимул жоғары интенсивтіліктегі стимулдың болуынан ғана жойылады. Визуалды өңдеудің мидың қалған бөліктерімен өзара әрекеттесуіне байланысты жойылу жиілігіне хабарлау әдісі де әсер етуі мүмкін. Науқасқа жойылу туралы хабарлау үшін сөйлеуден басқа әдіс қолданылса, хабарланған жойылудар азаяды – әсіресе, кері байланыс циклында көздерді пайдалану (бір стимул болса, жаққа қарау, екі стимул болса, жоғары қарау). Бұл ақпаратты жарты шарлық түрде беру қажеттілігін жою арқылы жұмыс істей алады – жауапты көру қабығына емес, моторлық қабыққа бағыттап, осылайша жолды және жауап уақытын қысқартады, бұл осындай жағдайларда оқшауланған контрлезиялық стимулдарды анықтаудың артуымен расталады. Визуалды жойылу гемипространдық назарсызданумен салыстырылса да, бұл екі синдром әртүрлі. Олардың біреуі екіншісіз де пайда болуы мүмкін, және әрқайсысының нейрондық негізі әртүрлі болып көрінеді, гемипространдық назарсыздану темпоропариетальды қосылыстың зақымдануынан туындайды. Пациенттерде бұл синдромдар бір уақытта пайда болуы мүмкін, бірақ бұл жағдай зардап шеккендердің жартысынан кемінде кездеседі. Осы ақпарат негізінде визуалды жойылу диагнозын қоюға болады. Диагнозды растау үшін пациент экранның әртүрлі аймақтарында бір мезгілде көрсетілген пішіндерді немесе әріптерді дұрыс анықтай алмайды. Алайда, визуалды жойылуды анықтау үшін ең көп қолданылатын тест – саусақпен беттесу әдісі. Бұл тестте дәрігер науқастан қай қолының саусақтары қозғалып жатқанын анықтауын сұрайды. Бұл инсульттан кейін дәрігердің жылдам диагнозын қоюы үшін қолданылуы мүмкін.

Fatigue and habituation effects have previously been connected to visual extinction; experiments such as those done by Vuilleumier and Rafal eliminate the connection of these effects with visual extinction. where patients who show extinction also display aggravated delays in their reaction time to stimuli, both when compared to patients who have other forms of right brain damage and undamaged patients. In the study, patients were shown to be able to focus their attention and improve reaction time, but still have subnormal performance. This theory is given further support by Gorea and Sagi's inducing of extinction like events in undamaged patients when presented with simultaneous stimuli of different intensities, with the lower intensity stimulus being extinguished by the mere presence of the high intensity stimulus. Extinction frequency may also be affected by reporting method, due to how visual processing interacts with the rest of the brain. Reported extinctions drop when the patient is told to relay the extinction news by a method other than speaking – particularly, the use of the eyes in a feedback loop (looking to the side if there is a single stimuli, and up if there are two). This may work by eliminating the need for hemispheric transfer of information – routing the response to the motor cortex instead of the visual cortex – and so shortening the path and response time, a conclusion supported by increased detection of isolated contralesional stimuli under such circumstances. Although extinction is compared with hemispatial neglect, the two are different disorders. It is possible to exhibit one without the other, and the neural basis for each appears to be different, hemispatial neglect arising from tempo parietal junction damage. Although patients may exhibit these disorders simultaneously, this occurs in less than half of the affected population. From this information, a diagnosis of visual extinction can be attained. A positive diagnosis results from a patient's inability to correctly identify shapes or letters projected simultaneously in different areas of the screen. However, the most common test for visual extinction is the finger confrontation model. In this test, the doctor asks the patient to note which of his hands have moving fingers. This can be used immediately following a stroke, for the doctor's quick diagnosis.

Емдеу

Емдеудің ешқандай түрін қолданбаған жағдайда, көру қабілетінің жоғалуы көбінесе симптомдардың күшеюіне немесе толық тоқталуына әкеледі. Оқу және көшіру сияқты қарапайым жаттығулар симптомдарды емдеуге және мидың белсенділігін арттыруға көмектесе алады, бірақ мидың өлген жасушалары жаңартылмайтындықтан зақымдалған аймақты толыққанды жазылуы мүмкін емес. Адам функцияны сақтау немесе жақсарту мақсатында жаттығуларды үнемі орындау арқылы жақсару немесе қазіргі жағдайын сақтау үшін мүмкіндіктерді арттыруы керек. Көру қабілетінің жоғалуы бар науқастарды емдеу әдістері көбінесе олардың көру қабілетін пайдалану және жаттығуды қамтиды. Дәрігер науқасқа функцияны қалпына келтіру үшін жарық қатарларын әртүрлі тәсілдермен қарауды ұсынуы мүмкін. Бұл міндетті орындауға арналған арнайы жарық тақталары бар. Басқа әдістер де бар, олар науқасты бір уақытта бірнеше стимулға назар аударуға мәжбүрлейді. Миының оң жарты шарында зақымдалған науқастарда сол қолды белсендіру (LLA) тиімді емдеу болып табылды. Бұл әдістің негізі – мидың зақымдалған жағын пайдалану зақымдалған жарты шармен байланысты барлық функцияларды жақсартады, ал дененің сау жағын пайдалану одан әрі зақымдануға әкелуі мүмкін. Сондықтан LLA – бұл миының оң жарты шарында зақымдалған науқастарда денесінің сол жағын шоғырландырылған түрде пайдалану (өйткені оң жарты шар денесінің сол жағын басқарады). Бұл науқасты мидың зақымдалған жағын пайдалана отырып кеңістіктік сананы пайдалануға мәжбүрлейді, зақымдану аймағының айналасындағы белсенділікті арттырады. LLA көру қабілетінің жоғалуымен емес, көру қабілетінің жоқтығымен (ерекше, бірақ байланысты неврологиялық бұзылыс) көбінесе қолданылатын емдеу болғанымен, ол көру қабілетінің жоғалуы бар науқастарда зақымдалған аймақтың айналасындағы ми белсенділігін арттырады және кейбір науқастарда жақсаруға әкеледі. Кейбір жағдайларда бұл ем тиімсіз болуы мүмкін, себебі зақымдану мидың екі жағында да болуы мүмкін, ал көру қабілетінің жоқтығында зақымдану әрқашан оң жақта болады. Көру қабілетінің жоғалуы мидың гештальт өңдеуіне бейімділігін көрсету үшін де қолданылған. Ойынан тыс контурлары бар суреттер көрсетілген кезде, науқастар иллюзияны жасау үшін бүкіл өрісті санасыз өңдеуге байланысты контралезиялық және ипсилезиялық жарты шарлардағы стимулдардың бар екенін дұрыс хабарлай алды. Бұл тәжірибе назар орталығының беттерді визуализациялауға басқа стимулдарға қарағанда басымдық беретінін көрсетті. Сондықтан, жарыс моделі бойынша ипсилезиялық стимулдар контралезиялықты сөндіруі керек болса да, гештальт құру екеуін де анықтаудан басымдық алады. Бұдан әрі, Габор сигналдарын (диагностикалық сынақтарда оптиктер жиі қолданатын, ауыспалы түрде бұлыңғыр және шулы қара-ақ жолақтар) пайдалана отырып, осы сигналдардың бағдары олардың жойылу деңгейіне қалай әсер ететіні зерттелді. Екі жақты стимулдар екі стимул да көлденең бағытта орналасқан кезде ең аз сөндірілді, бірақ екі тік бағытта орналасқан стимулдар да екі түрлі бетті білдіретіндей екі тік және бір көлденең стимулға қарағанда сөндіру деңгейінің төмендеуін көрсетті. Мидың бет-әлпетті өңдеуге бейімділігі мен бетті табуды біріктіре отырып, доктор Вюйемиердің зерттеуінде зерттеушілерге үш кезеңде екі көзбен шолып көру әсері берілді. Бастапқы кезеңде стимулдар жай ғана екі жақты жұптар болды және жойылу жиілігі өлшенді. Келесі кезеңде стимулдар овалмен қоршалған, сондықтан олар беттегі көздерді бейнелейді. Бұл түрдегі жойылу деңгейі айтарлықтай төмендеді. Соңында, науқастарға контексттік овалды алып тастаған стимулдар көрсетілді, бірақ науқастар осы стимулдарды топтастыруды үйренгендей, жойылудың төмендеуі сақталды. Эффект стимулдар овал емес пішінмен қоршалған кезде пайда болмады, бұл құбылыстың кілті ретінде бет өңдеуге бағытталғандығын көрсетеді. Көрнекі кері байланыс та көру қабілетінің жоғалуымен байланысты зерттелді. Науқастардан қараңғы бөлмеде белгілі нысанаға қол тигізуді сұрады. Науқастың қолына бекітілген шам кейде қысқа уақытқа жарықтандырылып, қолының нысанаға қатысты қайда екені туралы ақпарат берді. Кейбір сынақтарда науқастың көзін жоюға себеп болған алаңдатушы шам да жағылды. Науқас мұндай жағдайларда оның қолындағы индикаторлы шамды көрмегенін хабарласа да, олардың өнімділігі тиісінше жақсарды, кері байланыс болған кездегі нәтижелерге ұқсас. Науқас ақпарат алғанын білмесе де, олар оған ұқсас соқырлық сияқты әрекет ете алды. Көру қабілетінің жоғалуы визуалды анықтау деңгейіне қайталаудың әсерімен де зерттелді. Науқастарға түсті (қызыл немесе жасыл) әріп (O немесе E) көрсетілді, әрбір көру өрісіне біреуден, содан кейін оларға әріптің түсін немесе пішінін хабарлау сұралды. Контралезиялық өрісте жойылу науқас қайталап айтылатын сипаттаманы хабарлаған кезде көбейді – егер екі стимулдың пішіні немесе түсі бірдей болса – екінші сипаттама да өзгергеніне қарамастан. Бұл қайталану соқырлығының тағы бір мысалы.

Without any sort of treatment, visual extinction usually worsens in severity of symptoms or remains completely stagnant. Simple exercises, such as reading and copying tasks, can be useful in treating the symptoms and increasing brain activity, though the damaged area can never be completely healed since the dead brain cells do not regenerate. An individual should keep up with exercises designed to maintain or improve function in order to create the best chance of improvement and/or maintenance at his or her current state. Treatment methods for patients who have visual extinction generally involve use and training of an individual's vision. A doctor may instruct a patient to scan rows of lights in different ways in an attempt to regenerate function. Some light boards do exist that are used specifically to aid this task. Other methods exist that are designed to force the patient to focus on multiple stimuli at the same time. In patients whose brain damage was in the right hemisphere, left limb activation (LLA) was another treatment that proved effective. The theory behind this method of treatment is that any use of the damaged side of the brain will enhance all functions related to the damaged hemisphere and that use of the opposite (healthy) side will only cause further impairment. LLA therefore is merely the concentrated use of the left side of the body in patients whose damage is in the right hemisphere (since the right hemisphere controls the left side of the body). This forces the patient to exercise spatial awareness using the damaged side of the brain, increasing activity around the lesion. While generally a treatment used for visual neglect (a different but related neurological disorder), LLA still increases brain activity around damaged area in patients with visual extinction and generates improvement in some patients. The reason this treatment does not work in some cases of visual extinction is that damage can be on either side of the brain as opposed to in visual neglect where the damage is always on the right. Visual extinction has also been used to demonstrate brain bias towards gestalt processing. When presented with a figure containing illusory contours, patients were able to correctly report the presence of stimuli in both contralesional and ipsilesional hemispheres, due to their unconscious processing of the whole field to produce the illusion. This experiment implied that the attention center prioritizes the visualization of surfaces over other stimuli – therefore, although under race model the ipsilesional stimuli should extinguish the contralesional, the creation of the gestalt takes priority over detection of both. Further, a study using Gabor signals (alternating blurred and noisy black and white bars, commonly used by opticians in diagnostic tests) investigated how the orientation of these signals affected their extinction rate. Bilateral stimuli were least extinguished when both stimuli were oriented horizontally, although both stimuli being oriented vertically also showed a reduction in extinguishing rate when compared to one stimulus vertical and one horizontal – in what could be assumed by the brain to represent two different surfaces. Combining the brain bias towards facial processing and surface discovery, a follow up study by Dr. Vuilleumier exposed subjects to paired visual stimuli in three phases. In the initial phase, stimuli were simply bilateral pairs, and extinction frequency was measured. In the next stage, the stimuli were surrounded with an oval, so that they appeared to represent eyes in a face. The extinction rate for this appearance was greatly reduced. Finally, the patients were shown the stimuli minus the contextual oval – however, the reduced extinction rate persisted, as though the patients had learned to group these stimuli. The effect did not occur when the stimuli were surrounded by a nonoval shape, pointing towards facial processing as being the key to this phenomenon. Visual feedback has also been studied in relation to visual extinction. Patients were asked to touch a known target in a darkened room. A light attached to the patient's hand was sometimes briefly illuminated, to provide information about where the hand was in relation to the target. In some of these trials, a distracting light was also lit, which induced an extinction event in the patient. Although the patient reported in such cases that he had not seen the indicator light on his hand, their performance was correspondingly better, similar to the results when visual feedback had been available. Although the patient was not cognizant of having received the information, they were able to correctly act upon it, in a manner similar to blindsight. Visual extinction has also been researched with regard to the effect of repetition on visual detection rate. Patients were shown a colored (red or green) letter (O or E), one to each visual field, and then asked variably to report the color or shape of one letter or the other. Extinction was found to be increased in the contralesional field when the patient was asked to report on a repeated characteristic – if both stimuli had been the same shape, or same color – regardless of whether the other characteristic had also been changed. This is another example of repetition blindness.

Болашақ және зерттеулер

Зерттеушілер алғашқы рет инсульт болған науқастармен зерттеулер жүргізеді. Бұл науқастарда көбінесе бір жақты ми зақымдануы және/немесе қарсы жақты жойылу синдромы кездеседі. Көзбен көру процесіндегі қай факторлардың зақымдалған жаққа қарама-қарсы жақтағы оқиғаның (мидың немесе дененің жартысында) байқалуын немесе жойылуын анықтайтынын түсіну, назар және операция механизмдеріне байланысты маңызды түсініктер бере алады.