Invecchiamento visivo, intervista ad Angelo Arleo di CNRS – INSERM

PARIGI – Michela Mori intervista per Brainfactor il Professor Angelo Arleo, Direttore di Ricerca al Vision Institute – Aging in Vision and Action Lab, del CNRS – INSERM, Università Pierre e Marie Curie Sorbonne Universités sul tema dell’invecchiamento visivo.

Quando si parla di invecchiamento della vista, si pensa subito alla presbiopia. Il fenomeno è in realtà molto più ampio e complesso…

Quando si invecchia i cambiamenti nella percezione visiva sono numerosi. Di alcuni di questi siamo perfettamente coscienti, per esempio ci accorgiamo leggendo o guardando da lontano di non riuscire a vedere in modo netto. Esistono però altri cambiamenti, fisiologici e legati all’avanzare dell’età, di cui non abbiamo consapevolezza. Infatti, sono cambiamenti talmente progressivi che ci adattiamo quotidianamente senza rendercene conto. Come conseguenza, ci troviamo con una visione globale molto ridotta che cambia radicalmente la nostra capacità di percepire lo spazio e influenza tutta una serie di attività quotidiane.

In pratica, che cosa cambia nella nostra capacità visiva?

Un primo elemento è la percezione dei contrasti. Per esempio, guardando un quadro, diventa difficile mettere in evidenza un oggetto specifico, per esempio un animale su uno sfondo come una foresta. Questa capacità dà la visione in 3D. È quella funzione che permette, trovandosi in strada, di percepire che da lontano arriva una macchina. Un secondo elemento che ha un forte impatto sulla percezione degli oggetti in realtà dinamiche ed in particolare nel traffico è la riduzione del campo visivo, che può subire una diminuzione di circa il 20% durante l’invecchiamento naturale del sistema visivo. Questo cambiamento, che impedisce di cogliere gli oggetti circostanti non compresi nel campo visivo, è all’origine di molta ansia. Si pensi in particolare alle persone anziane, che possono sentire uno stato d’angoscia quando si trovano a gestire informazioni visive dinamiche complesse, per esempio attraversando un incrocio. Quando si ha una buona visione periferica, il cervello coglie l’oggetto circostante e così prepara la percezione. Senza visione periferica, invece, ci si trova impreparati quando un oggetto arriva da un lato: si percepisce l’oggetto unicamente nel momento in cui realmente passa di fronte. In questo caso, si tratta di una situazione simile a quella dell’occlusione, quando si attraversa passando dietro a un camion. Si può ancora citare la ridotta capacità di adattarsi al cambio di luminosità, per esempio entrando in una galleria. Una persona di 70 anni ci mette più tempo, e in ogni caso non avrà più la stessa visione di un giovane nella guida nottura. Si ha poca consapevolezza di questo tipo di cambiamenti proprio perché avvengono in modo non patologico, ma fisiologico e progressivo, portando alla perdita di autonomia.

Qual è l’impatto emotivo di questi cambiamenti?

Queste situazioni possono generare nelle persone anziane una forte insicurezza. Non essendo più in grado di gestire delle situazioni visualmente complesse, possono sentirsi diminuite. Si tratta quindi di un forte impatto emotivo. Queste situazioni possono essere emotivamente più problematiche da gestire rispetto ai cambiamenti netti, per esempio nel caso di una malattia o un incidente, in cui il paziente è perfettamente cosciente che la sua situazione è cambiata. Nel caso dell’invecchiamento visivo il cambiamento è più subdolo, in quanto la persona non si rende conto ed è quindi più refrattaria a sviluppare consapevolezza e accettare la nuova situazione. Percepisce infatti solo una differenza nell’acuità visiva, quella valutata dall’oculista quando fa leggere le lettere. Ciò che a noi interessa è proprio comprendere l’insieme di questi cambiamenti e vedere come una persona anziana percepisce il mondo rispetto a una persona di età media, o giovane.

In che modo realizza il suo studio per capire queste differenza di percezione?

Attualmente osserviamo clinicamente e sperimentalmente una coorte di 250 persone: 150 anziani di età superiore a 65 anni, 50 soggetti di età compresa tra 40 e 64 anni e 50 giovani di età compresa tra 20 e 39 anni. I soggetti partecipano a delle sedute che durano circa due ore, sette o otto volte all’anno per due anni. Prima di fare l’esperimento in quanto tale, viene realizzata una serie completa di test oftamologici, partendo dal fondo dell’occhio con foto della retina e tomografia ottica a coerenza di fase (OCT), che permette di depistare in modo precoce molte malattie visive. Si aggiunge a questo un bilancio audiometrico, cognitivo e del senso dell’equilibrio. Infine, interviene un sociologo che esamina gli elementi relativi al contesto in cui i soggetti sono cresciuti, che hanno anch’essi un impatto forte sulla percezione al dilà degli elementi neurologici. Può essere interessante per esempio sapere se il soggetto è cresciuto in un contesto urbano o rurale, luminoso o piuttosto ‘grigio’, etc..

Cosa rende questo studio originale rispetto ad altre iniziative nello stesso ambito?

Si tratta di un progetto che cerca di capire in modo globale il fenomeno dell’invecchiamento visivo, partendo dalla comprensione dei cambiamenti che avvengono a livello della singola cellula nervosa, che invecchiando riduce la sua capacità di comunicare. Mettere in relazione i cambiamenti indotti dall’invecchiamento delle cellule nervose con le conseguenze dell’invecchiamento al livello globale dell’organismo è una pista di ricerca decisamente nuova. Inoltre, sono molto rari gli studi sull’invecchiamento naturale che utilizzano una coorte così vasta e variegata, mettendo in relazione tutti gli elementi citati. Un’altra novità consiste nello studiare l’impatto dell’invecchiamento visivo sia sulla percezione del mondo che sulla capacità a costruirne delle rappresentazioni interne grazie alle funzioni cognitive cerebrali. Per poter realizzare dei test di orientamento spaziale nell’uomo, abbiamo creato nel nostro istituto una ricostruzione di ambiente urbano, che chiamiamo Street-lab. Si tratta di una strada artificiale, di circa 12 metri per 5. Entrando nello Street-lab, si ha l’impressione di essere in una strada parigina. Ci tengo a precisare che non si tratta di un mondo virtuale, ma di un ambiente reale.

Immagino quindi che un mondo virtuale non sarebbe adatto a realizzare questo studio… Mi può dire perché?

Il mondo virtuale può creare un conflitto intersensoriale tra ciò che si percepisce tramite la vista e le altre sensazioni propriocettive, cioè quelle sensazioni che permettono di percepire la propria posizione nello spazio, (per esempio, quelle trasmesse dall’orecchio interno), da cui dipende l’equilibrio. L’orecchio interno, grazie al sistema vestibolare, permette al cervello di sapere come varia la nostra posizione nello spazio, anche avendo gli occhi chiusi. Segnala al cervello a che accelerazione e quando viene effettuato un movimento, e ciò permette di calcolare costantemente la nostra posizione nello spazio. Contemporaneamente, il movimento è percepito dal cervello anche grazie alla vista (in particolare grazie al flusso ottico). Il cervello sa coordinare le informazioni che vengono contemporaneamente dall’orecchio interno e dal flusso ottico: l’informazione vestibolare indica un movimento in un certo senso, contemporaneamente l’informazione visiva conferma questo stesso movimento. Si parla di combinazione dell’informazione vestibolare e visiva. Nel caso della realtà virtuale, in cui si è fermi, l’orecchio interno indica che si è fermi mentre il mondo virtuale indica che qualcosa si muove. Queste informazioni contrastanti possono generare un malessere nei soggetti, falsando l’attendibilità dei dati che si possono raccogliere.

street-lab

Ed invece, nel caso dello studio nello Street-lab?

Nel nostro studio osserviamo il comportamento dei soggetti immergendoli in una situazione molto simile a quella di una strada reale (si parla di esperimenti ‘ecologici’). Si mettono dei sensori sulle articolazioni e si misurano tutti i parametri dei movimenti del corpo, ed in più i movimenti della testa e degli occhi. Disponiamo di un sistema che permette di monitorare dove il soggetto guarda e permette di capire come la persona che arriva in un ambiente che non conosce lo esplora visivamente al fine di rappresentarlo mentalmente. Si valuta se la persona si sente sicura, e poi le si dà un task sulla base del quale dovrà navigare nello spazio dello Street-lab. A mia conoscenza è la prima volta che si studia nella persona anziana la percezione di base dell’ambiente e come questa si lega alla memoria spaziale (che è una pura funzione cognitiva) in condizioni sperimentali ecologiche. Sottolineo il fatto che alle osservazioni puramente comportamentali effettuate nello Street-lab noi aggiungiamo anche delle misure di attività cerebrali, come la risonanza magnetica funzionale e l’elettroencefalografia, realizzate in ambiente clinico. L’obiettivo è di poter correlare i cambiamenti di performance percettive e cognitive con i cambiamenti a livello dei processi cerebrali che determinano tali funzioni. La differenza inter-individuale a livello di capacità percettive e cognitive aumenta con l’età. Abbiamo preso 150 soggetti anziani, con l’obbiettivo di poter analizzare statisticamente i dati in modo robusto (malgrado le differenze inter-individuali) e poter arrivare a delle conclusioni significative nelle differenze in funzione dell’età. Capire come questi cambiamenti intaccano la nostra percezione e la nostra rappresentazione del mondo permette di concepire dei protocolli di rieducazione, per esempio per aiutare ad esplorare più adeguatamente l’ambiente.

In cosa consistono questi protocolli?

Per esempio, si parte dal caratterizzare come una persona utilizza il movimento degli occhi per esplorare l’ambiente. Se questa persona esplora in modo non ottimale lo spazio, in quanto non consapevole che il suo campo visivo si è ridotto, si può fare quello che chiamiamo il reverse engineering: è un processo di rieducazione che permette alla persona di usare al meglio il proprio campo visivo, aiutandola ad esplorare l’ambiente in modo più appropriato. È possibile inoltre migliorare la visione dei soggetti grazie all’uso di occhiali di nuova generazione. Si può per esempio immaginare un occhiale attivo che distorce il campo visivo aumentandolo. Per la perdità di sensibilità al contrasto, sono in corso di sviluppo sistemi che aiutano a visualizzare i contrasti, simili agli occhiali polarizzati, basati su elementi attivi di nanotecnologia inseriti direttamente dentro la lente.

Per quanto riguarda le diagnosi, quali opportunità offrono le nuove tecnologie?

Le nuove tecnologie sono una miniera in questo settore, in particolare nell’ambito della prevenzione. Permettono infatti una diagnosi precoce di malattie, quali la degenerazione maculare senile o la retinopatia, che sono precisamente patologie legate alla degenerazione della retina, o il glaucoma, che concerne il nervo ottico, nelle quali un depistaggio precoce è particolarmente utile. Nel nostro istituto, uno degli obiettivi è fare la diagnosi preventiva funzionale. In una situazione normale, questo richiederebbe dei controlli accurati dall’oftalmologo ogni sei mesi per osservare il fondo dell’occhio. Naturalmente nessuno fa questo tipo di visita ogni sei mesi, non solo perché è costoso ma soprattutto perché pensa di vedere bene e quindi di non averne bisogno. Sarebbe quindi estremamente utile trovare dei metodi funzionali che permettano di predire un bisogno urgente di andare dall’oftalmologo. Si possono concerpire dei test funzionali, cioé che permettono di osservare il paziente mentre esegue le funzioni visive e che hanno il vantaggio di non essere invasivi. Grazie a dei biomarkers, si può stimare la probabilità di avere certe patologie. Se la probabilità risulta alta, rivela la nececessità di un’analisi più approfondita dall’oftalmologo.

Come intende orientare i suoi studi nel futuro?

Questo studio è iniziato alla fine del 2014, per il momento si tratta quindi di continuare per i prossimi anni a studiare l’invecchiamento naturale. Il passo successivo sarà studiare i casi patologici, facendo un continuo tra la degenerazione visiva fisiologica e la patologica.

Michela Mori

 

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