[Neuro-computational approaches for objective assessment of visual function]

Ophthalmologe. 2021 Sep;118(9):900-906. doi: 10.1007/s00347-021-01404-6. Epub 2021 May 25.
[Article in German]

Abstract

Background: Retinal pathologies affect the structure and function of post-retinal visual pathways. These post-retinal alterations bear the potential to obstruct the aim of innovative retinal treatment to restore visual function.

Objective: Current developments in the field of neuroimaging and the associated neurocomputational approaches enable a detailed assessment of this interrelationship. As a consequence, they open up the possibility to anticipate the success of treatment.

Methods: This review article demonstrates how innovations particularly in magnetic resonance imaging (MRI)-based anatomical, functional, and diffusion imaging can guide visual pathway assessments that are relevant for ophthalmological applications.

Results: Specific examples of retinal and visual pathway pathologies in the context of a detailed analysis of the visual pathway are described.

Conclusion: A concept is introduced of how to translate the meaningful but technically and computationally challenging neuroimaging procedures into a clinical setting in order to effectively connect these procedures to innovative treatment approaches.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Retinale Pathologien wirken sich auf Struktur und Funktion der postretinalen Sehbahn aus mit möglicherweise hochgradig negativen Auswirkungen auf den Erfolg innovativer retinaler Therapien, die auf eine Wiederherstellung des Sehvermögens abzielen.

Fragestellung: Aktuelle Entwicklungen im Feld des Neuroimagings und der assoziierten neurocomputationellen Analysen ermöglichen eine detaillierte Darstellung dieses Zusammenhanges und stellen somit eine Vorabeinschätzung des Therapieerfolges in Aussicht.

Methodik: Im vorliegenden Beitrag wird erläutert, wie Innovationen insbesondere der Magnetresonanztomographie-basierten anatomischen, funktionellen und Diffusionsbildgebung für Sehbahnanalysen im Rahmen ophthalmologischer Fragestellungen angewendet werden können.

Ergebnisse: Es werden konkrete Beispiele von Retina- und Sehbahnpathologien im Kontext einer detaillierten Sehbahnanalyse vorgestellt.

Schlussfolgerungen: Es wird ein Konzept entwickelt, das es ermöglicht, diese aussagekräftigen, aber technisch und computationell sehr anspruchsvollen Verfahren in klinische Fragestellungen einzubinden und effizient mit innovativen Therapieansätzen zu verbinden.

Keywords: Optic chiasma; Plasticity; Retinitis pigmentosa; Vision restoration; Visual cortex.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging*
  • Neuroimaging
  • Retina / diagnostic imaging
  • Visual Pathways*