Нарушение зрения при дефектах развития головного мозга
Многие врожденные и приобретенные заболевания центральной нервной системы у детей сопровождаются ухудшением зрения и могут вызывать прямое поражение важнейших структур зрительного анализатора, что приводит к нарушениям различной степени тяжести. Другие заболевания, хотя и не вызывают таких изменений, сопровождаются структурными дефектами глаз. В различных частях света, особенно в развитых странах, частота нарушений зрения у детей, вызванных заболеваниями головного мозга, равняется или превышает частоту нарушений зрения вследствие изолированных заболеваний глаз. Многие дети с центральными нарушениями зрения имеют также по нескольку других инвалидизирующих состояний, и возможности их успешных длительных реабилитации, образования, трудоустройства и самостоятельной жизни очень ограничены.
Тем не менее, большое значение имеют оценка имеющихся нарушений зрения и прогноза с целью обеспечения соответствующей медицинской помощи, реабилитации и образования.
а) Нарушения зрения при цефалоцеле (энцефалоцеле). В течение первого месяца эмбриогенеза формируется нервная трубка, которая затем инвагинирует и образует нервную бороздку, которая затем эволюционирует в нервную трубку. Цефалоцеле (дефекты черепа и твердой мозговой оболочки, сопровождающиеся экстракраниальным выпячиванием внутричерепных структур), вероятно, развиваются в результате нарушения закрытия нервной бороздки, или же они могут возникать уже по окончании стадии нейруляции вследствие ущемления ткани мозга мезенхимой, из которой развиваются череп и твердая мозговая оболочка. Для офтальмолога представляют интерес три или четыре основных типа цефалоцеле.
1. Затылочные цефалоцеле. В дефект пролабируют участок затылочной коры и затылочный рог бокового желудочка. Тяжелые нарушения зрения связаны как с самой аномалией, так и с последствиями хирургического лечения.
2. Лобное этмоидоцефалоцеле. Эти аномалии обычно не захватывают какие-либо структуры зрительного анализатора, но могут сопровождаться дисплазией ипсилатерального зрительного нерва.
3. Назальные фарингеальные цефалоцеле. Они встречаются нечасто, но почти всегда вызывают нарушение зрительных функций. Хиазма и зрительные нервы могут попадать в грыжевой мешок и растягиваться. Часто аномалия сочетается с гипоплазией зрительных нервов, дисплазией и колобомой сетчатки.
б) Нарушения зрения при голопрозэнцефалии. На втором месяце гестации передний мозг (prosencephalon) разделяется поперек на конечный мозг (telencephalon) и промежуточный мозг (diencephalons), и вдоль на полушария большого мозга и боковые желудочки. Дефекты дифференцировки и разделения переднего мозга являются причиной группы аномалий, получивших название «голопрозэнцефалии». Они вызываются как тератогенами, так и генетическими факторами. Диабет матери — наиболее часто встречающийся известный тератогенный фактор. Голонрозэнцефалия может наблюдаться при различных синдромах, в том числе при синдроме Patau (трисомия 13), синдроме Edwards (трисомия 18) и синдроме de Morsier.
Эта патология часто сопровождается лицевым дисморфизмом (гипотелоризм и срединная расщелина) и многочисленными аномалиями центральной нервной системы. Часто отмечается дисгенез мозолистого тела, а также, что не удивительно, гипоплазия зрительных нервов. На самом деле значительная часть пациентов с септооптической дисплазией, возможно, имеют легкую форму лобарной голопрозэнцефалии.
Сочетанная аномалия головного мозга у трехлетней девочки, рожденной на 35 неделе гестации.
Отмечается общая задержка развития, некупируемые припадки, тетрапарез, тяжелые нарушения зрения, нистагм и гипоплазия зрительного нерва.
При МРТ диагностирована голопрозэнцефалия, агенезия мозолистого тела, межполушарная киста и аномалии системы желудочков.
в) Нарушение зрения при дефекте развития коры. Между вторым и четвертым месяцами гестации нейроны вентрикулярной и субвентрикулярной зон боковых желудочков пролиферируют и мигрируют в кортикальные пластинки. Эта область клеточной пролиферации называется герминальным матриксом; здесь из стволовых клеток возникают нейроны и клетки глии, которые впоследствии формируют зрелый головной мозг.
На ранних стадиях эмбриогенеза нейроны мигрируют на относительно короткие расстояния; на более поздних стадиях развития нейроны мигрируют на большие расстояния через промежуточные зоны. Нейроны, первыми достигающие мантии коры, занимают самое глубокое положение, а мигрирующие позже, локализуются более поверхностно. Миграции способствуют радиальные глиальные клетки, действующие в качестве направляющих. Достигнув коры, нейроны образуют отдельные слои и начинают формировать синаптические соединения с близлежащими и отдаленными нейронами.
Нарушения нормальных процессов миграции и развития приводят к развитию тяжелых аномалий нервной системы. Развивающиеся в итоге мальформации можно в целом разделить на три категории:
1. Патологические пролиферация или апоптоз нейронов и глии.
2. Аномалии миграции нейронов.
3. Аномальная организация коры.
I. Лиссэнцефалия («гладкий мозг») развивается, когда нейроны не мигрируют в мантию коры, а остаются в более глубоких слоях. Более чем у 90% детей с лиссэнцефалией развиваются припадки. Лиссэнцефалия по типу «булыжной мостовой» развивается по крайней мере при трех синдромах мышечных дистрофий с выраженными глазными изменениями:
а. Врожденная мышечная дистрофия типа Fukuyama: у больных детей развивается близорукость высокой степени и дегенерация сетчатки.
б. Мышечно-глазо-мозговой синдром: сопровождается близорукостью, рано развивающейся глаукомой и катарактами.
в. Синдром Walker-Warburg: включает в себя микрофтальм, глаукому, аномалии зрительного нерва, дисплазию и отслойку сетчатки.
II. Пахигирия — близкая лиссэнцефалии патология, но она развивается на более поздних стадиях и вызывает уменьшение количества извилин, их утолщение и уменьшение популяции содержащихся в них нейронов. Пахигирия затылочной коры может сопровождаться врожденной гемианопсией (см. ниже). Пахигирия перироландической и затылочной областей является характерным признаком синдрома Zellweger.
III. Полимикрогирия — наиболее часто встречающаяся аномалия развития коры. Она развивается в результате дефектов поздних стадий миграции нейронов и организации коры. Нейроны достигают мантию коры, но в результате нарушения распределения клеток глубоких слоев развивается множество дезорганизованных мелких извилин. Нарушения неврологических функций менее тяжелые, чем при нарушениях миграции и пролиферации. Полимикрогирия может развиваться как фокальная изолированная аномалия и сопровождаться невыраженными нарушениями. Чаще всего поражается зона вокруг сильвиевой борозды.
Однако полимикрогирия может развиваться как диффузная патология, поражающая весь головной мозг. Изолированная фокальная форма сопровождается врожденной гемианопсией (затылочная кора) и дислексией (кора левой лобной и височных долей). Данная патология является важным признаком нескольких генетических синдромов, в том числе синдрома Aicardi, синдрома Joubert, спектра Zellweger, синдрома Sturge-Weber, Х-сцепленной гидроцефалии и синдрома делеции 22q11.2. Также полимикрогирия сопутствует различным нарушениям метаболизма.
IV. Шизэнцефалия (врожденная порэнцефалия) характеризуется наличием сквозных расщелин полушарий мозга, выстланных серым веществом и часто окруженных полимикрогиричной корой. Патогенез этой аномалии изучен не полностью, хотя считается, что она развивается в результате внутриутробного повреждения герминального матрикса во втором триместре беременности до формирования полушарий. Ранее сообщалось, что шизэнцефалия может быть связана с мутациями гена гомеобокса ЕМХ2, локализующегося на хромосоме 10q26 и экспрессируемого герминальным матриксом; в настоящее время это представляется сомнительным.
Расщелины могут быть односторонними или двусторонними; края расщелин могут быть открытыми или сомкнутыми. Наиболее частыми проявлениями заболевания являются припадки, гемиплегия и умственная отсталость. Поражение затылочной коры встречается редко, но, если оно имеется, особенно при сомкнутых краях расщелины, может наблюдаться гомонимная гемианопсия. У пациентов с двусторонними расщелинами, наоборот, чаще наблюдаются тяжелая задержка развития, тяжелые двигательные нарушения и слепота. Слепота обычно не кортикального генеза, а результат гипоплазии зрительных нервов, часто сопутствующей любым формам шизэнцефалии.
Десятилетняя девочка-вьетнамка с тяжелой задержкой развития и гипотонией;
катаракта, глаукома, отслойка сетчатки и кровоизлияние в стекловидное тело обоих глаз.
(А) При МРТ на аксиальном срезе видны расширенные желудочки и пахигирия лобной коры.
(Б) На сагиттальном срезе определяется пахигирия и полимикрогирия лобной коры, частичная агенезия septum pellucidum и гипоплазия ствола мозга.
Выставлен диагноз болезнь Fukuyama.
г) Врожденной гемианопсия. Симптоматика нарушений зрительных функций у детей с врожденной гемианопсией небогата; зачастую дефекты поля зрения выявляются в более старшем возрасте при плановых обследованиях. В анамнезе могут присутствовать упоминания о неоднократных автомобильных или велосипедных авариях, но у многих пациентов имеющиеся нарушения незначительно влияют на их повседневную жизнь. Следовательно, на основании анамнеза можно и не заподозрить наличие врожденной гемианопсии. Однако определенные сопутствующие глазные и системные нарушения должны настораживать офтальмолога на предмет наличия врожденных гемианопсических дефектов поля зрения.
Большинство детей с врожденной, а не приобретенной, гемианопсией при фиксации находящегося прямо перед ними объекта поворачивают голову в сторону дефекта поля зрения. Неясно, как это компенсирует дефект поля зрения, хотя при этом движении интактное поле зрения «центрируется» на объекте. В любом случае, постоянный поворот головы ребенком при отсутствии паралитического косоглазия или нистагма с «нулевой зоной» (более частые офтальмологические причины такого поворота головы) должен считаться показанием к проведению периметрии.
В некоторых случаях поворот головы отмечается на фоне постоянной не альтернирующей экзотропии; в таких случаях косит глаз на стороне дефекта поля зрения. Теоретически при большом угле отклонения экзотропия при развитии необходимой сенсорной адаптации (гармоничная аномальная корреспонденция сетчаток) может значительно расширить поле бинокулярного зрения, хотя доказательств этому получено недостаточно. Учитывая высокую встречаемость экзодевиаций при неврологических заболеваниях, возникает вопрос о специфичности этого симптома. Однако специфическая комбинация поворота головы в сторону и экзотропии на той же стороне с высокой вероятностью указывает на врожденную гемианопсию.
Вдобавок к дефектам поля зрения, повороту головы и возможной экзодевиации, характерным глазным симптомом у таких детей являются локальные изменения диска зрительного нерва и слоя нервных волокон — «гомонимная гемианоптическая атрофия» (гипоплазия). Наблюдается утрата нервных волокон сетчатки в височном и носовом от диска секторах сетчатки контралатерального дефекту поля зрения глаза; в ипсилатеральном дефекту поля зрения глазу аналогичные изменения развиваются в верхнем и нижнем квадранте. Такая специфическая картина утраты нервных волокон сетчатки выявляется при офтальмоскопии или оптической когерентной томографии.
При офтальмоскопии выявляется лентовидная атрофия контралатерального ДЗН и атрофия височной части ипсилатерального ДЗН. Поскольку поражение, вызывающее врожденную гемианопсию, почти всегда локализуется проксимальнее наружного коленчатого тела, изменения диска и слоя нервных волокон сетчатки указывают на транссинаптическую дегенерацию ретиногеникулярных стриарных путей. Считалось также, что только лишь этими процессами вызываются изменения и при пренатальных и перинатальных нарушениях мозгового кровообращения, но недавние эксперименты на обезьянах и ОКТ пациентов с приобретенными гемианопсиями показали, что это не так.
У детей с врожденной гомонимной гемианопсией может наблюдаться афферентный зрачковый дефект контралатерального дефектам поля зрения глаза. Однако нарушения реакции зрачка обычно выражены очень слабо и редко имеют диагностическое значение.
Изолированные врожденные гемианопсии обычно вызываются следующими аномалиями развития затылочной коры:
• Дисплазия затылочной доли: аномалия пролиферации нейронов/глии
• Пахигирия затылочной доли: нарушение миграции нейронов
• Полимикрогирия затылочной доли: дефект структуризации коры
• Порэнцефалия с полимикрогирией или без нее
• Ганглиоглиомы: неопластическая аномалия пролиферации нейронов/глии
• Гемиатрофия головного мозга
• Сосудистые мальформации.
Чем более обширны аномалии коры, тем выше вероятность развития других неврологических нарушений, в том числе гемиплегии, припадков и задержки развития. У большинства пациентов с врожденными гемиплегиями выявляется также сопутствующая гемианопсия. Врожденные поражения затылочной коры, сопровождающиеся гемианопсией наблюдаются при синдроме Sturge-Weber, синдроме ретиноцефалических сосудистых мальформаций (Wyburn-Mason) и семейной порэнцефалии.
Асимметричное поражение перивентрикулярного белого вещества (перивентрикулярная лейкомаляция) может проявляться изолированной врожденной гемианопсией, или, чаще, в комбинации с гемипарезом. Подавляющее большинство случаев перивентрикулярной лейкомаляции манифестируют двусторонними поражениями. Описана редкая врожденная гемианопсия вследствие агенезии зрительного тракта. Причины развития такого дефекта неясны.
Пациенты с врожденной гемианопсией меньше страдают от нарушения зрительных функций, чем больные с приобретенной гемианопсией. Наши знания об адаптационных и компенсаторных механизмах у этих больных недостаточны. Возможность частичной компенсации дефекта поворотом головы и/или экзотропией рассмотрена выше. Специфический паттерн саккад, наблюдающийся лишь у пациентов с врожденной гемианопсией, позволяет им осуществлять поиск объекта и в «слепой зоне» поля зрения. Такой паттерн саккад определенно более эффективен, чем множественные гипометрические саккады пациентов с приобретенной гемианопсией, но он возникает только при врожденной патологии.
Кроме того, у детей с приобретенными гемианопсиями, увеличено время реакции и инициации саккады для исследования «слепой зоны», чего не наблюдается при врожденной гемианопсии.9 Некоторые авторы полагают, что компенсаторные механизмы реализуются за счет экстрагеникулостриарных путей; другие исследователи высказывают предположение, что функции поврежденных зон могут взять на себя другие области головного мозга. Возможно, в будущем будут получены убедительные доказательства двух последних предположений.
Пациенты с изолированными врожденными гемианопсиями не требуют специализированной офтальмологической помощи в большом объеме, за исключением консультаций школ, работодателей и государственных структур (особенно водительских комиссий) с целью убедить их, что возможности многих из этих детей незначительно страдают от наличия дефектов полей зрения. Если у ребенка наблюдается постоянная неальтернирующая экзотропия, хирургическое лечение косоглазия может быть противопоказано.
д) Приобретенная гемианопсия. Приобретенная гемианопсия у детей манифестирует так же, как и у взрослых с аналогичной патологией. Острота зрения обычно нормальная, но диагностика дефектов поля зрения не вызывает затруднений, а в анамнезе присутствуют указания на нарушение функций. Наиболее важными причинами приобретенной гемианопсии у детей являются травмы и опухоли. В отличие от врожденной гемианопсии, вызываемой обычно корковыми поражениями, приобретенную гемианопсию у детей чаще всего вызывают повреждения зрительной лучистости. У значительного числа детей с приобретенными гемианопсиями наблюдается некоторое спонтанное уменьшение дефектов поля зрения.
