Амблиопия — это патология зрительной системы, характеризующаяся снижением максимально корригированной остроты зрения, которое возникает вследствие зрительной депривации различной степени и этиологии или бинокулярной дисфункции в критическом периоде жизни ребенка (от рождения до 10 лет).

Известно, что количество извилин и борозд в полушариях головного мозга (ГМ) у новорожденных такое же, как у взрослых, однако их развитие и дифференцировка выражены слабо. Ключевым для развития зрительной системы является период активных процессов дифференцировки от первых 5—6 мес жизни и до 8 лет. Однако развитие клеточных структур больших полушарий в основном заканчивается только к 10—12 годам жизни, но совершенствование морфологических структур ЦНС продолжается до окончания роста всего организма [1].

Если остановиться на онтогенезе трактов белого вещества ГМ, то следует сказать, что к моменту рождения миелинизация зрительных проводящих путей в области первичных зрительных корковых центров — поле 17 по Бродману, или поле V1 зрительной области, почти заканчивается. Однако в области полей 18 и 19 процессы миелинизации продолжаются в течение почти 2 мес после рождения. При этом позднее всего миелинизирутся аксоны в области ассоциативных центров (только на 4-м месяце жизни ребенка). Очень важным также является тот факт, что аксоны некоторых больших пирамидных клеток в 5-м слое поля VI начинают покрываться миелиновой оболочкой только с 3-месячного возраста. В этом возрасте мало миелинизированы аксоны клеток Мейнерта, а в аксонах клеток 3-го слоя вообще еще нет следов миелина.

Таким образом, миелинизация нервных волокон зрительного пути начинается на 36-й неделе эмбрионального периода и в общих чертах заканчивается в корковых структурах только к 4-летнему возрасту.

Значительное стимулирующее влияние на миелинизацию нервных волокон зрительного пути оказывает зрительная стимуляция [2].

Созревание подкорковых частей зрительного анализатора (коленчатое тело) завершается к 7 годам жизни. Развитие и дифференцировка нейронов зрительной коры происходит позднее [3].

Совершенствование синаптических связей первичной зрительной коры происходит на протяжении многих лет после рождения. Миелоархитектоника первичной зрительной коры существенно отличается от других участков коры Г.М. Зрительная кора тоньше (1,5 мм), чем кора других участков мозга. Это связано с менее выраженным нейропилем. При этом количество нейронов больше. Морфологические особенности дендритных полей нейронов зрительной коры свидетельствуют о том, что они принимают участие в интегративных (функциональное объединение) зрительных процессах. Первичная зрительная кора выполняет первичный анализ зрительной информации, поступающей из наружных коленчатых тел, а затем передает сведения, полученные в результате обработки информации, ассоциативным зрительным областям [4].

Для формирования нормальных зрительных функций и полноценного структурно-функционального состояния необходима зрительная стимуляция системы специфическими раздражителями на протяжении критического периода после рождения.

Аномальный зрительный опыт в первые годы жизни ребенка приводит к нарушению нейронального развития и снижению активации зрительной коры Г.М. Это состояние сохраняется и после устранения амблиогенного фактора.

Амблиопия — одна из частых причин снижения зрения в детском возрасте (2—5%).

В нашей стране с 1963 г. применяется классификация Э.С. Аветисова [6, 7], в которой амблиопия делится на рефракционную, анизометропическую, дисбинокулярную, обскурационную и истерическую.

По МКБ-10, амблиопия вследствие анопсии (рубрика Н53,0) обусловлена анизометропией, зрительной депривацией или страбизмом.

Амблиопия вследствие анопсии — это форма отклонения работы зрительного анализатора, которая проявляется снижением остроты зрения одного из глаз из-за полной остановки его функционирования или ограниченной работы в критическое время формирования зрительной системы. Анопсия (anopsia; греч. оpsis — зрение) — невозможность пользоваться зрением — имеет место при страбизме, катаракте, аномалиях рефракции или нарушениях зрения в темноте [8].

Анизометропическая амблиопия — проявляется при выраженных некорригированных различиях в рефракции правого и левого глаза.

Депривационная амблиопия развивается как следствие зрительной депривации — сокращение или полное лишение возможности видеть одним глазом в связи с наличием врожденного птоза, помутнения роговицы, врожденной катаракты или других состояний, нарушающих возможность формирования зрительного образа на сетчатке.

При наличии страбизма развивается дисбинокулярная амблиопия. При исследовании зрительной коры ГМ были выявлены редукция количества бинокулярно управляемых нейронов в первичной зрительной коре (зона V1) и уменьшение количества нейронов, управляемых амблиопичным глазом. Обнаружено, что ослабление бинокулярных корковых связей может вызвать нарушение фиксации одного глаза при страбизме.

До сих пор патогенетические механизмы развития амблиопии разных видов все еще остаются не до конца понятными.

Локализация патологических процессов в ГМ определяет высокую информативность при этой болезни методов прижизненной нейровизуализации, которые позволяют получить количественные объективные нейробиологические показатели неинвазивно и с высоким топографическим разрешением.

В настоящем исследовании впервые в России проведен анализ с помощью МРТ серого вещества ГМ в областях, ассоциируемых в первую очередь со зрительной корой. Высказано предположение, что патологическая траектория онтогенетических процессов у детей должна была привести к аномалиям соответствующих мозговых зон. Следует отметить, что подобные исследования вообще относительно немногочисленны. Так, H. Du и соавт. [9] обнаружили снижение толщины коры в множественных зонах затылочных долей при амблиопии. Другие авторы [10] описали в группе с односторонней амблиопией снижение плотности серого вещества в средней лобной извилине, парагиппокампальной извилине, фузиформной извилине, нижней височной извилине левого полушария и в шпорной борозде билатерально. Не было выявлено [11] отличий по толщине коры от контроля у больных с односторонней амблиопией, хотя фактор полушария был значим. Сходные данные были получены G. Barnes соавт. [12], которые нашли снижение плотности серого вещества только в латеральном коленчатом теле, но не в корковых областях.

Цель данного исследования — определение толщины коры в ряде областей ГМ у детей с односторонней амблиопией и анализ связи между данными МРТ и снижением остроты зрения.

В исследование были включены 8 праворуких детей с левосторонней амблиопией. В числе их были 4 мальчика, 4 девочки, средний возраст составил 7,86± 2,09 года.

У 4 детей была дисбинокулярная амблиопия, у 2 — анизометропическая, у 2 — анизометропическая со страбизмом. У всех детей косоглазие было содружественное постоянное неаккомодационное монолатеральное сходящееся OS. Все дети были доношенные, от беременности, протекавшей физиологично, с неотягощенной наследственностью.

Всем детям рефракцию проверяли в условиях циклоплегии. Рефракция лучше видящего глаза (OD) по сфероэквиваленту составляла +2,5±1,45 D, рефракция амблиопичного глаза (OS) — +3,91±1,93 D. Фиксация амблиопичного глаза у 3 детей была дисковая, у 5 — фовеолярная.

Все дети постоянно пользовались очковой коррекцией, проходили неоднократно курсы плеоптического лечения. Острота зрения здорового глаза в среднем составляла OD=0,96±0,07, амблиопичного глаза — OS=0,11±0,07.

Более детальная характеристика обследованных детей представлена в табл. 1.

МРТ-изображения получены на томографе 1.5Т Toshiba (Япония) с использованием следующей импульсной последовательности 3D MP-RAGE (TE=5, TR=15, NA=1, воксель 1×1×1 мм, FA=20).

Т1-взвешенные изображения были обработаны в пакете FreeSurfer (версия 5.3.0, http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/), который позволяет получить детальные анатомические реконструкции ГМ для испытуемых старше 5 лет. Использованные алгоритмы FreeSurfer включали в том числе устранение интенсивности поля подмагничивания, удаление немозговой ткани из изображений, присваивание анатомических меток (например, таламус, гиппокамп, желудочки и т. д.) каждому вокселу [13—15]. Далее были реконструированы модели кортикальных поверхностей и определены показатели толщины, площади и объема коры с использованием алгоритмов, описанных в [16—19]. В итоге для каждого испытуемого были получены показатели толщины (в мм) для 34 сегментов коры в каждом полушарии согласно атласу [20]. Для последующего анализа были выбраны следующие области: латеральная затылочная, область шпорной борозды, область язычной извилины, клин в левом и правом полушариях (рис. 1).

После построения моделей корковых поверхностей для всех пациентов была проведена визуальная оценка качества полученных реконструкций, и по результатам этой проверки в итоговый статистический анализ вошли данные на 8 детей.

Статистические расчеты проводили в системе статистических вычислений R (версия 3.1.2; http://www.r-project.org). Межполушарные различия в толщине коры для отдельных зон проводили с использованием парного критерия Стьюдента, результаты корректировали на множественность сравнений (количество тестируемых зон интереса) с использованием метода Холма [23]. Корреляционный анализ между показателями толщины коры в зонах интереса и остротой зрения в левом глазу проводили с использованием коэффициента корреляции Пирсона (показатели, участвующие в анализе, были проверены на нормальность распределения с помощью критерия Шапиро—Уилка). Полученные уровни значимости коэффициентов корреляции корректировали на множественные сравнения (по количеству зон интереса) по методу FDR (q=0,05).

Статистически значимые межполушарные различия по показателям толщины коры в анализируемых зонах выявлены не были.

По результатам корреляционного анализа коррекцию на множественность сравнений прошли корреляция (с положительным знаком) между остротой зрения в левом глазу и толщиной коры в области шпорной борозды (Pericalcarine) в левом полушарии (r_sp=0,895; p=0,003), а также (при использовании другого атласа) корреляция между остротой зрения в левом глазу и толщиной коры в области зоны V1 (r_sp=0,850; p=0,007), большая часть которой анатомически расположена как раз в области шпорной борозды.

Результаты корреляционного анализа по всем зонам представлены в табл. 2.

На рис. 2 представлены

В настоящем исследовании анализ проводили только у детей с амблиопией. В этом контексте отсутствие статистически значимых различий между толщиной коры в аналогичных зонах левого и правого полушарий может быть связано как с фактом отсутствия изменения этого показателя (сходные данные были получены другими авторами [11, 12]), так и с тем, что снижение толщины происходит в обоих полушариях (даже если этот процесс несимметричен, уровень статистической значимости при межполушарном сравнении может не быть достигнут).

Было показано, что меньшая толщина коры в области шпорной борозды левого полушария/зоне первичной зрительной коры левого полушария коррелировала с меньшей остротой зрения в амблиопичном (левом) глазу.

Следует отметить, что снижение толщины коры в этой зоне у пациентов с амблиопией было выявлено в работе H. Du и соавт. [9]. Более того, при анализе анатомо-морфологических характеристик в группах пациентов с амблиопией разного возраста изменения у взрослых и детей были сходны только в отношении снижения объема серого вещества в области шпорной борозды [24]. Значимость данного локуса при заболевании была подтверждена и исследованиями с использованием другого метода нейровизуализации — функциональной МРТ [25]. G. Barnes и соавт. [26] описали меньшую активацию именно этой области при стимуляции амблиопичного глаза.

В нашей работе изменения толщины коры не достигали уровня статистической значимости при анализе групп, но выявленные корреляции с высокой значимостью (см. табл. 2, рис. 2) указывают на сопряженность между анатомо-морфологическим дефицитом и более выраженным нарушением зрения. Природа этого дефицита может быть связана с определенными искаженными нейроонтогенетическими процессами в зрительной коре, нельзя исключить, что подобные процессы имеют место лишь у определенной подгруппы больных.

Корреляции с остротой зрения толщины коры были выявлены для указанных выше зон и в правом полушарии, но они ни прошли коррекцию на множественность сравнения (см. табл. 2), что является косвенным свидетельством высказанного нами предположения об определенной вовлеченности в патологический процесс областей зрительного анализатора обоих полушарий.

Результаты настоящей работы указывают на необходимость широкомасштабных исследований различных видов амблиопии с более подробным анализом анатомо-морфологической и функциональной вариабельности ГМ и ее корреляции с клиническими характеристиками заболевания, что может иметь высокую значимость для персонализации прогноза и терапии.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: lebedeva-i@yandex.ru