Brain Stimulation for Vision Recovery

The work was divided into three phases: 1. The first phase was aimed to discover the state-of-art in the rehabilitation of hemianopia. The review work results in an overview of all the chances for treat hemianopia and evaluates which one would be the most appropriate approach. We analysed 56 articles describing the use of various techniques used to promote visual field recovery, but concentrating on two approaches: “border training”, and “blindsight training”. Although no formal meta-analysis was possible, the results of a semi-quantitative evaluation suggested that the improvement in visual skills obtained is related to the type of training used: border rehabilitation seems to improve the detection of visual stimuli, whereas blindsight rehabilitation seems to improve their processing. Finally, the addition of transcranial direct current stimulation seems to enhance the effects of visual field rehabilitation. 2. The second phase was aimed to test in two hemianopic patients the rehabilitation method that looks us more suitable in order to treat hemianopia. The first patient underwent blindsight treatment which was combined with tDCS followed by blindsight training alone. The second patient underwent the two training rounds in reverse order. The patients showed better scores in clinical-instrumental, functional, and ecological assessments after tDCS combined with blindsight rehabilitation rather than rehabilitation alone. In this two-case report parietal-occipital tDCS modulate the effects induced by blindsight treatment on hemianopia. 3. The third phase was aimed to test the most promising treatment using an appropriate study design and a large sample of people. In this phase, we collaborate with the Institute for Medical Psychology at Otto-von-Guericke University. The study results in some consideration about the effectiveness of the current stimulation on hemianopia. The project was aimed at investigating the effects of stimulation with electrical current on hemianopics people by using the different stimulation techniques. The results showed that the brain stimulation with electrical current could effectively re-modulate the neuronal network enabling different way to transport the info to the brain: this technique could have been a facilitator in the hemianopia’s rehabilitation.

Il lavoro è compost da tre fasi: 1. La prima fase, attraverso un lavoro di revisione bibliografica, mirava a scoprire lo stato dell'arte nella riabilitazione dell'emianopsia. Dopo aver ottenuto una panoramica di tutte le possibilità di trattamento, si è considerato quale fosse l'approccio più appropriato. Sono stati analizzati 56 articoli che descrivono l'uso di varie tecniche utilizzate per promuovere il recupero del campo visivo. La riabilitazione dell’emianopsia di basa principalmente su due tecniche: "border training" e "blindsight training". Sebbene non sia stata possibile una meta-analisi, i risultati di una valutazione semiquantitativa hanno suggerito che il miglioramento delle abilità visive ottenute è correlato al tipo di riabilitazione utilizzata: la riabilitazione di tipo “border” sembra migliorare la rilevazione degli stimoli visivi, mentre la riabilitazione di tipo “blindsight” sembra migliorare la loro elaborazione. Infine, l'aggiunta della stimolazione elettrica transcranica a corrente continua sembra migliorare gli effetti della riabilitazione del campo visivo. 2. La seconda fase aveva lo scopo di testare in due pazienti emianopici il metodo riabilitativo “blindsight” associandolo all’uso della stimolazione elettrica transcranica a corrente diretta. Il primo paziente è stato sottoposto ad un ciclo di trattamento “blindsight” associato a tDCS seguito da un ciclo di solo trattamento “blindsight”. Il secondo paziente ha subito i due cicli di riabilitazione in ordine inverso. I pazienti hanno mostrato punteggi migliori nelle valutazioni clinico-strumentali, funzionali ed ecologiche quando alla riabilitazione era stata associata la stimolazione elettrica. In questi due casi, la stimolazione elettrica parieto-occipitale ha modulato gli effetti indotti dal trattamento. 3. La terza fase è stata finalizzata a testare il trattamento di stimolazione elettrica su emianopsia utilizzando un disegno di studio appropriato e un campione più ampio. In questa fase l’Università Bicocca ha collaborato con Institute for Medical Psychology dell'Università Otto-von-Guericke. I risultati hanno mostrato che la stimolazione cerebrale con corrente elettrica potrebbe modulare la rete neuronale e questa tecnica potrebbe essere un facilitatore nella riabilitazione dell'emianopsia.