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La degenerazione maculare (MD) è la principale causa di compromissione della vista a livello globale e si prevede che colpirà 248 milioni di persone in tutto il mondo entro il 20401. La MD in stadio avanzato è caratterizzata da un danno ai fotorecettori al centro del campo visivo (fovea). La perdita della visione centrale ha gravi effetti sulle attività quotidiane che si basano sulla visione centrale, come la navigazione2, la lettura3 e il riconoscimento dei volti4. Le conseguenze della MD hanno un grande impatto sulla qualità della vita di questi individui5 e portano a conseguenze psicologiche negative6. I pazienti con MD, privati della loro visione centrale, possono sviluppare spontaneamente strategie oculomotorie compensatorie che prevedono l'uso di una regione retinica periferica per sostituire la fovea (Figura 1). Questa regione, indicata come locus retinico preferito (PRL)7, è spesso adottata dai pazienti in attività che coinvolgono la fissazione, la lettura e il riconoscimento facciale. Ci sono prove che la PRL, nei pazienti con MD, assume i compiti di riferimento oculomotorio della fovea 8,9. Inoltre, si osservano cambiamenti nell'attenzione e nel controllo cognitivo nei pazienti con perdita della vista centrale, suggerendo una relazione tra perdita della vista e funzioni cognitive10.

Figura 1. Illustrazione dell'esperienza percettiva di individui con vista sana e pazienti con degenerazione maculare con scotoma foveale. Lo scotoma foveale porta alla perdita della vista centrale nei pazienti con degenerazione maculare. Alcuni individui possono compensare parzialmente la perdita di input visivo nella fovea utilizzando una posizione retinica periferica, definita come locus retinico preferito (PRL). Nei pazienti che hanno sviluppato una PRL, questo è spesso usato per la fissazione eccentrica e durante le attività quotidiane. La posizione, la forma e le dimensioni della retina possono variare da persona a persona. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Sebbene non esista un intervento gold standard per recuperare la perdita della vista o per compensare la perdita della visione centrale, sono in fase di test approcci sperimentali di optometria, terapia occupazionale e scienza della vista per migliorare la compensazione attraverso la visione periferica11,12. Gli approcci oculomotori si concentrano sull'insegnare ai pazienti a migliorare il controllo dei movimenti oculari e la coordinazione, incluso l'insegnamento a utilizzare un PRL più adeguato 11,12,13,14,15 mentre gli interventi percettivi si concentrano sul miglioramento delle capacità visive periferiche generali o della visione all'interno del PRL, superando parzialmente la limitazione della visione periferica 16,17,18,19,20. Studi recenti hanno utilizzato un display contingente allo sguardo basato sull'eye-tracking come paradigma per lo studio dei movimenti oculari nella perdita della visione centrale 21,22,23,24,25,26,27,28,29. Questo approccio, che utilizza uno scotoma simulato (cioè un occlusore per ostruire la regione centrale del campo visivo) in individui sani (Figura 1), mitiga i problemi di reclutamento e compliance, fornendo al contempo un elevato controllo su diversi parametri, come le dimensioni e la forma dello scotoma, offrendo così un'alternativa promettente al coinvolgimento diretto dei pazienti con MD. Sebbene esistano diverse differenze tra la perdita della vista centrale e lo scotoma simulato30,31, alcuni dei comportamenti oculomotori osservati nel primo, come lo sviluppo di un PRL, possono essere visti nel secondo 27,30,32, suggerendo che alcuni aspetti delle strategie oculomotorie compensatorie possono essere suscitati da questo paradigma contingente dello sguardo. È importante sottolineare che la perdita simulata della visione centrale fornisce un ampio quadro per lo studio della plasticità sia nel sistema visivo sano che nella successiva perdita della vista centrale.
Qui, presentiamo la progettazione, lo sviluppo e l'uso di un quadro contingente allo sguardo che può essere utilizzato per testare le prestazioni percettive, oculomotorie e attentive in individui sani e, con alcune modifiche, in pazienti con MD (Figura 2). Descriviamo anche in dettaglio le considerazioni tecniche e psicofisiche che accompagnano l'allenamento periferico contingente allo sguardo. Una sfida tecnica chiave consiste nel creare la percezione di un movimento fluido e a breve latenza dello scotoma33. Questa breve latenza si ottiene selezionando dispositivi di visualizzazione, eye tracker e sistemi operativi appropriati 34,35,36. Lavori precedenti hanno documentato come ogni componente hardware aggiunga latenza37 e strategie per ridurre la latenza complessiva, adattarsi alle palpebre e rallentare i movimenti oculari33. Un aspetto nuovo del nostro paradigma è l'insieme diversificato di compiti di formazione e valutazione all'interno di un unico quadro per la ricerca percettiva sia in popolazioni sane che in pazienti. Il quadro caratterizza più livelli di elaborazione visiva influenzati dalla perdita della visione centrale, in particolare la visione di basso livello, la visione di livello superiore, l'attenzione, il controllo oculomotorio e il controllo cognitivo. I test preliminari condotti utilizzando una versione modificata di questo approccio hanno mostrato evidenza di miglioramento dell'acuità visiva sia nei controlli sani che nella popolazione di pazienti32.

Figura 2. Approccio multidimensionale allo studio della plasticità nel sistema visivo e alla riabilitazione visiva nella Degenerazione Maculare. Illustrazione di dimensioni interconnesse come la percezione visiva, il controllo oculomotorio e cognitivo che contribuiscono all'elaborazione visiva e sono influenzate dalla perdita della visione centrale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.