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2019年7月12日

10897:弱視における臨界期:(ヒトの視覚系の可塑性は2-6歳でのみ活発に働く):論文紹介

弱視における臨界期:(ヒトの視覚系の可塑性は2-6歳でのみ活発に働く):論文紹介

小児の弱視を治療する最初の段階は、最も弱視の原因として多くみられる遠視を探し出すことです。弱視が疑われれば、眼鏡の装用に依り、各眼の網膜にそれぞれ鮮明な像を同時に与えることによって、古典的な弱視治療が行われます。小児の視機能発達においてその弱視治療が可能な時期は感受性期( クリティカルペリオド:臨界期)と呼ばれ、6歳ごろを過ぎると弱視治療の効果は急減するとされてきました。その点からも、眼科の検査に患者さんの協力が得にくい3歳程度で遠視や強い乱視を探し出すことが重要です。

 この記事を書こうとして、感受性期やクリティカルペリオド(臨界期)について調べなおしてみましたら、最近の視覚生理学では概念が激変していることがわかりました。つまり、ざっくり言えば、両眼視を育てるヒトの視覚系の過疎性には2₋3歳程度でアクセルがかかり、5-7歳程度ではブレーキがかかる仕組みになっている。弱視治療を可能にする成人の可塑性を与えるのは別の神経のシステムであろうか?というのが最新のコンセプトで有るようです。Vis Neurosci. 2018 Jan; 35: E014. doi: 10.1017/S0952523817000219

Critical periods in amblyopia TAKAO K. HENSCH1 and ELIZABETH M. QUINLAN:著者は日系人で理化学研究所でも研究していたヘンシュ貴雄さんです。現在はハーバード大学で一層のご活躍のようです。

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上記論文の結論としての「研究者へのお勧め」の部分です。

発達の「クリティカルペリオド(臨界期)」の間に、神経回路は経験によって強く形作られることができる。脳は幼少期を超えて再配線する能力を保持しているが、成人型の可塑性は幼児に利用可能なものとは異なるメカニズムを利用しているかもしれない。発達と成人の可塑性の違いを理解することは、それらが通常測定される方法の違いを含めて、子供と大人の両方で弱視からの視覚機能の回復のための新しい治療法への重要な洞察を提供する。

神経科学における進化するツールは、重要な時期の始まりとの相殺を決定する「引き金」と「ブレーキ」に新たな光を投げかけた。驚くべきことに、可塑性に対する脳の本質的な可能性は年齢とともに失われるのではなく、代わりに初期の危機的な時期を超えて積極的に制約されている。確かに、分子の「ブレーキ」を上げることは、成人期における強力な可塑性を明らかにする。さまざまな「ブレーキ」がどのように共通の細胞および回路ネットワーク内で作用するかを決定するための継続的な研究は、可塑性を促進するための標的治療戦略および弱視回復のための生物学的に示唆された臨床試験につながる。

ほとんどの動物実験は、成人期にMD(注:ocular dominance眼優位性)に対する感受性の期間を回復することに焦点を当ててきた。しかし、弱視から回復するのに必要な可塑性は、MDに対する感受性を回復するのに必要な可塑性とは異なる可能性がある。したがって、将来の研究は、弱視性脳における視覚機能の回復を具体的に調べる動物実験を強調すべきである。

弱視は視力を超えた範囲の視覚障害と関連しているが、弱視のマウスモデルにおける研究の大部分はもっぱらODシフトに焦点を合わせている。今後の研究では、コントラスト感度や種を超えて適用できる立体視など、ODを超えた広範な視覚機能を調べるために、他の生理学的尺度や行動パラダイムを特定する必要がある。

弱視に関連する欠陥のいくつかは、一次視覚皮質(V1)を超えた領域の異常に起因する可能性がある。さらに、より高い脳領域からの信号は、視覚反応およびV1内の可塑性を促進する可能性がある。したがって、視覚システム全体の発達の軌跡と臨界期メカニズムを理解することは、成人期の弱視からの回復のための新しい治療法を特定するかもしれません。

今後の作業には、動物種と人間間の弱視のためのより良いモデルの開発が含まれるべきです。可塑性の生化学的相関関係を特定することで、種間で発生軌跡をより容易に比較することが可能になる。マウスとヒトの遺伝的多様性を利用することで、病因や弱視からの回復に影響を与える個人の多様性についての洞察が得られる。

Categorised in: 小児の眼科疾患