Как устроен человеческий мозг "учиться" чтобы увидеть? Если мозг в раннем возрасте лишен визуальной информации, сможет ли он вообще научиться видеть позже?? Исследователи Массачусетского технологического института изучают эти вопросы, изучая некоторых уникальных пациентов – людей, родившихся слепыми или ослепших в очень раннем возрасте, у которых позже было восстановлено зрение.
Врачи издавна считали, что ослепшие во время "критический период" В раннем возрасте у них было мало надежды научиться видеть, даже если зрение позже восстановится, поэтому они не хотели предлагать потенциально рискованные хирургические методы лечения, такие как удаление катаракты, детям старше 5 или 6 лет.
Однако в недавнем тематическом исследовании исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что женщина, у которой зрение было восстановлено в возрасте 12 лет, почти нормально выполняла серию высокоуровневых тестов на зрение, когда они изучали ее в возрасте 32 лет. Исследование опубликовано в декабрьском номере журнала «Психологическая наука».
Новое исследование "показывает, что мозг все еще податлив" у детей старшего возраста, – говорит Паван Синха, старший автор и доцент кафедры мозга и когнитивных наук Массачусетского технологического института. Эти знания могут принести пользу тысячам слепых детей по всему миру, особенно в развивающихся странах, которые ранее считались слишком старыми для лечения глаз.
Исследователи Массачусетского технологического института нашли предмет своего исследования в Индии, где детская слепота является огромной проблемой и где Синха недавно запустил гуманитарную инициативу Project Prakash, чтобы помочь расширить охват офтальмологических учреждений.
Около 450 000 детей в Индии слепы, и многие из этих случаев можно предотвратить. Большинство пострадавших детей живут в отдаленных районах, где отсутствует офтальмологическая помощь, поэтому состояния, которые легко поддаются лечению, такие как катаракта, дефицит витамина А или конъюнктивит, часто приводят к слепоте.
Во многих таких случаях слепота может быть смертельной: у слепых детей в Индии ожидаемая продолжительность жизни на 15 лет меньше, чем у зрячих детей, и половина из них умирает в возрасте до 5 лет, по словам Синхи. "Слепота по существу ускоряет смерть," он сказал. Некоторые слепые дети могут ходить в школу, но "многие живут в полной зависимости от благотворительности других людей."
Через Проект Пракаш (Пракаш означает "свет" на санскрите), исследователи Массачусетского технологического института делают офтальмологическую помощь слепым детям, которые иначе остались бы без лечения. У проекта есть как гуманитарные, так и научные преимущества – после лечения исследователи изучают прогресс детей, получая представление о том, как мозг учится видеть.
В статье Psychological Science исследователи изучали предмет, с которым они случайно столкнулись, – 32-летнюю женщину, которой восстановили зрение в возрасте 12 лет. Известный по ее инициалам, S.р.D., женщина – первый субъект такого рода, который был тщательно изучен, но есть и другие пациенты, подобные ей, в Индии, – говорит Юрий Островский, первый автор статьи и аспирант в области мозговых и когнитивных наук.
Перед операцией S.р.D. мог различать свет и темноту, но не мог различить форму или узор. Через двадцать лет после операции С.р.D.острота зрения составляла всего 20/200, но исследователи были удивлены, обнаружив, что она показывала нормальные или близкие к нормальным способности в большинстве тестов на зрение высокого уровня, включая распознавание объектов и лиц, оценку порядка глубины и сопоставление 2-D и 3 -D формы.
Одной из задач, с которой она не справилась, был тест на оценку взгляда, где она основывала свои ответы на том, куда были направлены головы людей, а не на то, куда смотрели их глаза. По словам Островского, ей также требовалось больше времени для выполнения некоторых задач, и у нее были проблемы с визуализацией объектов с закрытыми глазами.
S.р.D. после операции у нее не было специальной подготовки, поэтому ей пришлось учиться на собственном опыте. Из-за 20-летнего лага между восстановлением зрения и первоначальным тестированием исследователи не знают, сколько времени ей потребовалось, чтобы достичь своего нынешнего уровня. "Трудно получить полную картину," сказал Островский.
Тем не менее, результаты имеют важное значение для идеи "критический период" для того, чтобы научиться видеть, – говорит Синха. Есть немного данных от людей относительно такого критического периода, но исследования с другими животными, такими как котята, показали, что восстановление зрения очень ограничено после нескольких первых месяцев выращивания в полной темноте. Экстраполяция этих результатов на людей приведет к выводу, что лечение слепых детей после нескольких лет будет иметь очень ограниченное применение.
Однако доказательства из дела С.р.D. и другие предполагают, что зрительная кора головного мозга сохраняет свою пластичность или способность усваивать новые функции в детстве.
Эти первые результаты уже повлияли на то, как врачи относятся к детской слепоте. Офтальмологи, работающие с командой Массачусетского технологического института в Индии, теперь более склонны лечить пожилых пациентов, что, по их мнению, ранее было безнадежным.
"До нашего сотрудничества с ними они очень неохотно относились к детям старше 5 или 6 лет, но теперь они гораздо охотнее выявляют детей старшего возраста и лечат их," Синха сказал.
Завершив изучение конкретного случая, исследователи получили тревожную новость о том, что S.р.D. попала в аварию, когда отвезла свою 9-летнюю дочь в глазную клинику. Она упала при выходе из автобуса, попала под колеса и скончалась от полученных травм. Исследователи планируют внести средства, чтобы помочь ее дочери, которая сейчас живет одна в общежитии для слепых, и другим слепым детям, которые часто оказываются брошенными обществом.
Аспирант Массачусетского технологического института Аарон Андалман, специалист по мозговым и когнитивным наукам, также является автором статьи о психологических науках. Исследование финансировалось Фондом ученых Мерк и Национальным институтом глаз.
В других продолжающихся исследованиях исследователи надеются отследить точный порядок и механизм развития зрительных навыков после восстановления зрения.
Источник: MIT