Trong suốt nhiều thập kỷ của thế kỷ XX, nhãn khoa và thần kinh học lâm sàng bị chi phối bởi một giáo điều tưởng chừng không thể lay chuyển: giai đoạn nhạy cảm (critical period) của hệ thống thị giác. Theo quan điểm kinh điển dựa trên các nghiên cứu tiên phong của David Hubel và Torsten Wiesel trên động vật, khả năng kết hợp tín hiệu hai mắt và hình thành thị giác hình nổi (stereopsis) sẽ vĩnh viễn mất đi nếu tình trạng lác (strabismus) hoặc nhược thị (amblyopia) không được can thiệp trước những năm đầu đời. Do đó, đối với bệnh nhân trưởng thành bị lác bẩm sinh hoặc lác phát triển sớm, phẫu thuật chỉnh lác thường chỉ được xem là một thủ thuật mang tính thẩm mỹ thuần túy, còn khả năng phục hồi chức năng thị giác hai mắt toàn vẹn bị đánh giá là bằng không.
Tuy nhiên, khoảng trống lớn nhất trong thực hành lâm sàng truyền thống chính là sự tách rời giữa hình thể giải phẫu và chức năng thần kinh. Việc đưa hai trục nhãn cầu về vị trí song song bằng phẫu thuật cơ nhãn cầu không đồng nghĩa với việc vỏ não thị giác sẽ tự động học cách hợp nhất hai hình ảnh độc lập. Tài liệu công trình nghiên cứu và tổng hợp lâm sàng của Giáo sư Thần kinh học Susan R. Barry (tác giả công trình Fixing My Gaze) cùng hàng loạt nghiên cứu thần kinh - thị giác hiện đại đã thách thức tận gốc giáo điều này, chứng minh rằng bộ não người trưởng thành vẫn duy trì tính dẻo thần kinh (neuroplasticity) mạnh mẽ nếu được kích thích đúng phác đồ trị liệu thị giác chủ động (active vision therapy).
Cơ chế thần kinh thị giác và tính dẻo não bộ ở người trưởng thành
Để hiểu tại sao hệ thị giác người trưởng thành có thể phục hồi chức năng hai mắt, trước hết cần phân tích cơ chế sinh lý bệnh của sự ức chế vỏ não (cortical suppression) trong bệnh lý lác. Khi hai mắt không thẳng hàng, hai hình ảnh hoàn toàn khác nhau sẽ rơi vào hai hoàng điểm (fovea), gây ra hiện tượng song thị (diplopia) và nhầm lẫn thị giác (visual confusion). Để thích nghi và loại bỏ sự rối loạn này, vỏ não thị giác của trẻ nhỏ thiết lập cơ chế ức chế trung ương: tín hiệu từ mắt lệch bị loại bỏ chủ động ở cấp độ vỏ não.
Về mặt sinh học phân tử và điện sinh lý, hiện tượng ức chế này được điều hòa bởi hệ thống mạng lưới ức chế nội vỏ (intracortical GABAergic inhibition). Các tế bào thần kinh vỏ não thị giác nguyên thủy (V1 và V2) không thực sự mất đi các kết nối synapse với mắt bị lác; thay vào đó, các đường truyền tín hiệu này bị khóa chặt bởi sự ức chế GABAergic. Khi áp dụng các chất đối kháng GABA (như bicuculline) trong phòng thí nghiệm trên mô hình động vật bị lác, 30% đến 50% neuron đơn nhãn ngay lập tức thể hiện lại khả năng đáp ứng hai mắt (binocular responsiveness). Điều này chứng minh rằng các kết nối thần kinh hai mắt vẫn tồn tại ở dạng "tiềm ẩn" (silent synapses) chứ không hề bị tiêu biến hoàn toàn.
Quá trình tái khôi phục thị giác hình nổi ở người trưởng thành dựa trên nguyên lý tăng cường dài hạn (Long-Term Potentiation - LTP) và học tập nhận thức (perceptual learning). Khi hai mắt được hướng dẫn đồng bộ hóa chính xác vào cùng một điểm trong không gian thông qua các bài tập ngắm tiêu điểm chủ động (như dây Brock - Brock string, thiết kính hợp thị - vectograms, hoặc kỹ thuật MFBF - Monocular Fixation in a Binocular Field), tín hiệu đồng nhịp từ hai võng mạc gửi về vỏ não sẽ kích hoạt tái cấu trúc synapse. Sự giải phóng các chất điều hòa thần kinh (neuromodulators) như Acetylcholine từ nhân nền (nucleus basalis), Noradrenaline từ nhân lục (locus coeruleus) và Dopamine khi bệnh nhân tập trung cao độ và nhận phản hồi tích cực sẽ giải phóng vỏ não khỏi trạng thái ức chế, mở rộng độ dẻo Synapse và củng cố các đường truyền thị giác hai mắt bền vững.
Bằng chứng lâm sàng và phát hiện cốt lõi từ dữ liệu trị liệu
Các dữ liệu theo dõi lâm sàng dài hạn trên bệnh nhân lác bẩm sinh cho thấy phẫu thuật cơ nhãn cầu đơn thuần chỉ đem lại sự cân bằng cơ học. Trong một nghiên cứu kinh điển của Costenbader trên 1.152 trẻ lác trong tuổi sơ sinh, chỉ có 3.1% là lác do liệt cơ, phần lớn còn lại là do bất tương hợp điều hòa vận động nhãn cầu trung ương. Phẫu thuật can thiệp trước 1 tuổi giúp khoảng 20 - 80% trẻ phát triển một phần thị giác hai mắt, nhưng nếu phẫu thuật sau 2 tuổi, tỷ lệ tái lập thị giác hình nổi giảm xuống dưới 20% nếu không có trị liệu thị giác hỗ trợ.
Tuy nhiên, các thử nghiệm trên linh trưởng của Nakatsuka và cộng sự (2007) tại Đại học Houston đã tạo ra bước ngoặt: những con khỉ bị làm lác nhân tạo bằng lăng kính từ nhỏ dẫn đến mất thị giác hình nổi, khi đến tuổi trưởng thành (2 tuổi) được trải qua huấn luyện học tập nhận thức thị giác hai mắt đã cho thấy sự gia tăng rõ rệt số lượng neuron hai mắt tại vỏ não V1 và V2, đi kèm với sự phục hồi độ nhạy thị giác hình nổi (stereoacuity). Tương tự, Thử nghiệm Lâm sàng Trị liệu Thiếu hụt Hợp thị (Convergence Insufficiency Treatment Trial - CITT) trên 221 trẻ em và người trẻ đã khẳng định phác đồ kết hợp trị liệu tại phòng khám (office-based vision therapy) kết hợp bài tập tại nhà đem lại hiệu quả vượt trội so với chỉ tập tại nhà hoặc chỉnh kính đơn thuần (p < 0.001).
Để minh họa rõ nét sự biến chuyển chức năng thị giác toàn diện ở người trưởng thành bị lác trong suốt từ thời thơ ấu sau khi trải qua phác đồ trị liệu thị giác chuyên sâu, bảng dưới đây tóm tắt các thông số lâm sàng trước và sau trị liệu của chính bệnh nhân Susan R. Barry (từ năm 2001 đến 2008):
| Chỉ số / Bảng kiểm lâm sàng | Trước trị liệu (20/11/2001) | Sau trị liệu (22/01/2008) |
|---|---|---|
| Thị giác hình nổi (Wirt circles) | Không đo được (No measurable stereoacuity) | 70 giây cung (70 arcseconds) |
| Thử nghiệm Random Dot E | Thất bại (Fail) | Đạt (Pass) |
| Kỹ năng Keystone (Keystone skills) | Cố định luân phiên, không có chập hình hay hợp thị | Thị giác hai mắt toàn vẹn (Chập hình & Hợp thị) |
| Test 4 điểm Worth (Worth 4 Dot) | Ức chế mắt trái ở khoảng cách xa/vừa; Diplopia ở nhìn gần (16 inches) | Nhìn rõ 4 điểm ở khoảng cách lên tới 15 feet |
| Test Che mắt (Cover Test) | Lác trong mắt trái cố định: 8 PD (xa), 25 PD (gần) + Lác trên mắt phải | Chính thị (Orthophoric) mọi khoảng cách; ẩn lác nhẹ mắt phải |
| Khả năng Hợp thị (Fusion) | Không thể hợp thị hai mắt ở bất kỳ khoảng cách hay hướng nhìn nào | Hợp thị hoàn hảo ở mọi khoảng cách và mọi hướng nhìn |
| Thị lực tối đa có kính (Visual Acuity) | Mắt Phải: 20/20 | Mắt Trái: 20/20 | Hai mắt: 20/20 | Mắt Phải: 20/20 | Mắt Trái: 20/20 | Hai mắt: 20/16 |
Tư duy lại về giai đoạn nhạy cảm và giới hạn trong trị liệu
Những phát hiện thần kinh lâm sàng này buộc chúng ta phải nhìn nhận lại một cách nghiêm túc về ranh giới của giai đoạn nhạy cảm. Y văn cổ điển đã nhầm lẫn giữa "giai đoạn nhạy cảm để phát triển tự nhiên" và "giai đoạn nhạy cảm cho sự phục hồi". Mặc dù bộ não trẻ em dễ dàng hấp thụ và tự động xây dựng các đường truyền thị giác hai mắt hơn, nhưng bộ não người trưởng thành hoàn toàn không mất đi khả năng tái cấu trúc mạng lưới thần kinh nếu được cung cấp các kích thích thị giác mang tính hành vi có ý nghĩa (behaviorally relevant stimuli).
"Nếu việc điều trị bệnh lác được đo lường bằng sự khôi phục thị giác hai mắt, thì bản thân phẫu thuật không thể tạo ra liệu pháp chữa lành; đó thuần túy chỉ là một biện pháp cơ học để định hướng lại trục nhãn cầu."
— Sir Stewart Duke-Elder (1973), System of Ophthalmology.
Một cạm bẫy lâm sàng thường gặp là việc các bác sĩ chỉ dựa vào bài kiểm tra hình ảnh nổi chấm ngẫu nhiên (Random Dot Stereograms) để kết luận bệnh nhân không có thị giác hình nổi. Trên thực tế, bệnh nhân lác lâu năm thường bị chi phối bởi các manh mốc độ sâu đơn nhãn (monocular depth cues) hoặc hiện tượng dồn ép thị giác (crowding phenomenon). Họ có thể thất bại trên bảng thử Random Dot nhưng lại sở hữu thị giác hình nổi ngoại vi (peripheral stereopsis) hoặc độ sâu từ thị sai chuyển động (motion parallax). Trị liệu thị giác hiện đại tận dụng chính vùng hợp thị ngoại vi (Panum's fusional area) để kích hoạt sự quy tụ hai mắt, sau đó mới tiến dần vào vùng hoàng điểm trung tâm.
Hơn nữa, nguyên lý "không sử dụng dẫn đến thoái hóa do học tập" (learned nonuse) - vốn được ứng dụng rộng rãi trong phục hồi chức năng vận động sau đột quỵ thông qua Liệu pháp vận động cưỡng ép (Constraint-Induced Movement Therapy - CI therapy) của Edward Taub - cũng áp dụng hoàn toàn chuẩn xác cho hệ thị giác. Bệnh nhân nhược thị hoặc lác đã "học cách bỏ qua" tín hiệu từ mắt bệnh. Việc bắt buộc vỏ não phải kết hợp tín hiệu hai mắt thông qua các bài tập thách thức vượt nhẹ qua ngưỡng kỹ năng hiện tại (chứ không chỉ dán mắt che đơn thuần) chính là chìa khóa để tái lập bản đồ không gian vỏ não.
Khuyến cáo thực hành lâm sàng cho bác sĩ nhãn khoa
- Thay đổi tư duy về tuổi tác trong điều trị nhược thị và lác: Không bao giờ từ bỏ cơ hội phục hồi thị giác hai mắt cho bệnh nhân chỉ vì họ đã qua "độ tuổi vàng" (8-10 tuổi). Tính dẻo não bộ ở người trưởng thành hoàn toàn cho phép tái lập thị giác hình nổi nếu áp dụng đúng phương pháp.
- Kết hợp phẫu thuật cơ nhãn cầu với trị liệu thị giác hai mắt: Xem phẫu thuật chỉnh lác là bước tạo tiền đề cơ học (spatial alignment), sau đó bắt buộc phải phối hợp với phác đồ Trị liệu Thị giác (Vision Therapy) chủ động để huấn luyện vỏ não hợp nhất hình ảnh, tránh nguy cơ tái lác hoặc lác thứ phát.
- Tận dụng cơ chế Trị liệu Tập trung Ngoại vi và Dây Brock: Sử dụng công cụ dây Brock (Brock string) để giúp bệnh nhân nhận biết điểm quy tụ thực tế so với điểm điều tiết của mắt, khai thác vùng hợp thị Panum ngoại vi trước khi luyện tập hợp thị trung tâm.
- Chuyển từ phương pháp Che mắt Đơn thuần sang Trị liệu Hai mắt (Binocular Therapy): Trong điều trị nhược thị ở trẻ lớn và người trưởng thành, ưu tiên các kỹ thuật MFBF (Monocular Fixation in a Binocular Field) và học tập nhận thức (perceptual learning) để vừa nâng cao thị lực mắt nhược thị, vừa duy trì sự tương tác hai mắt, hạn chế tối đa sự tái phát do ức chế vỏ não.
Tài liệu tham khảo:
Barry SR. Fixing My Gaze: A Scientist's Journey into Seeing in Three Dimensions. New York: Basic Books, 2009.