Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) er en værdifuld metode til at vurdere ændringer i regional neurovaskulær funktion i den visuelle cortex som reaktion på stimuli, da ændringer i regional blodgennemstrømning korrelerer med aktiveringen af hjerneområder ^1,2. Højopløselige retinotopiske iltningsniveauafhængige (BOLD) signalmålinger repræsenterer ændringer i deoxyhemoglobin, som drives af lokaliserede ændringer i blodgennemstrømning og iltning af blodet i hjernen ^1,2. BOLD-aktivitetsmønstre indsamlet fra fMRI-data kan bruges til funktionelt at kortlægge den perifere og centrale visuelle cortex samt detektere ændringer i det retinopiske kort som reaktion på synshandicap og neurodegeneration³.

De fleste tidligere fMRI-undersøgelser gjorde brug af snævre (ca. ±12° af det centrale synsfelt) ikke-retinotopiske stimuli eller simple retinotopiske stimuli med smalsynede visuelle stimuli, som gav begrænset funktionel parcellering af den retinopiske repræsentation i synsbarken og begrænset vurdering til kun det centrale synsfelt, eksklusive periferien³. Derfor har snævre fMRI-data rapporteret inkonsekvente BOLD-procentændringer hos glaukompatienter ^4,5,6. Der er derfor behov for bedre fMRI-tilgange til vurdering af det perifere og centrale synsfelt, især i evalueringen af sygdomme som grøn stær.

Glaukom er den førende årsag til irreversibel blindhed, der påvirker 10% af mennesker i en alder af 80⁷. Glaukom er forårsaget af den progressive, irreversible neurodegeneration af retinale ganglionceller, som er ansvarlige for at overføre visuelle stimuli til hjernen gennem synsnerven. I primær åbenvinklet glaukom (POAG), den mest almindelige form for glaukom, forårsager øget intraokulært tryk udtynding af retinale nervefiberlag (RNFL), hvilket fører til tab af perifert syn efterfulgt af perifer og central blindess 8,9,10,11. Histologiske beviser fra dyreforsøg tyder på, at glaukom desuden resulterer i progressiv neurodegeneration af synsnerven, synskanalen, lateral genikulatkerne, optisk stråling og visuel cortex^12,13. MR-teknologi tilbyder en minimalt invasiv metode til vurdering af både blodiltning og neurodegeneration i den visuelle cortex. Hos patienter med glaukom har MR fundet tegn på gråstofatrofi i den visuelle vej 13,14,15,16 og unormal hvid substans i optisk chiasme, optisk kanal og optisk stråling ^1,17,18.

For yderligere at udforske virkningerne på visuel behandling kan fMRI bruges til at detektere hjernefunktion som reaktion på visuelle signaler. Protokollen heri beskriver en ny metode til at opnå et billigt, bredt retinotopisk kort ved hjælp af retinotopi fMRI med høj opløsning med vidvinkelstimuli (>100°), som beskrevet af Zhou et al³. Visuelle stimuli af ekspanderende ringe og roterende kiler blev brugt til at fremkalde retinotopisk kortlægning af excentriciteten og polarvinklen for fMRI. BOLD fMRI procentvise ændringer blev analyseret som en funktion af excentricitet for at evaluere hjernefunktion, svarende til både centralt og perifert syn. Den BOLD fMRI procentændring kan bruges til at visualisere aktivering i hele den visuelle cortex. Disse fMRI-målinger giver en pålidelig ny metode til evaluering af neurodegenerative ændringer og deres funktionelle virkninger på den visuelle cortex, der findes i øjensygdomme, der involverer synsfeltdefekter, såsom glaukom.