Dynamic changes in optic disc morphology, choroidal thickness, anterior chamber parameters, and intraocular pressure during Valsalva maneuver / Mudanças dinâmicas na morfologia do disco óptico, espessura da coroide, parâmetros de câmara anterior e pressão intraocular durante a manobra de Valsalva

ABSTRACT Purpose: To investigate the effects of the Valsalva maneuver (VM) on optic disc morphology, choroidal thickness, and anterior chamber parameters. Methods: This prospective observational study included 60 eyes of 60 healthy subjects. The anterior chamber parameters, including central corneal thickness (CCT), anterior chamber depth (ACD), anterior chamber angle (ACA), anterior chamber volume (ACV), pupil diameter (PD), axial length (AL), subfoveal and peripapillary choroidal thickness, optic disc parameters, and intraocular pressure (IOP), were measured at rest and during VM. Results: VM did not have any significant influence on AL, subfoveal and peripapillary choroidal thickness, optic disc area, rim area, cup area, cup-to-disc area ratio, vertical cup-to-disc ratio, rim volume, cup volume, and nerve head volume measurements (for all; p >0.05). IOP and PD significantly increased during VM (for both; p <0.001). VM significantly decreased CCT, ACD, ACA, and ACV values (for all; p <0.001). Moreover, the optic nerve cup volume decreased and the horizontal cup-to-disc ratio significantly increased during VM (for both; p <0.05). Conclusions: VM may cause transient changes in IOP, optic disc morphology, and anterior chamber parameters.

RESUMO Objetivo: Investigar os efeitos da manobra de Valsalva (VM) sobre a morfologia do disco óptico, a espessura da coroide e parâmetros câmara anterior. Métodos: Estudo observacional, prospectivo incluiu 60 olhos de 60 indivíduos saudáveis. Os parâmetros da câmara anterior, incluindo da espessura central da córnea (CCT), profundidade da câmara anterior (ACD), ângulo da câmara anterior (ACA), volume de câmara anterior (ACV), diâmetro da pupila (PD), comprimento axial (AL), espessura da coroide subfoveal e peripapilar, parâmetros de disco óptico e pressão intraocular (IOP) foram medidos em repouso e durante VM. Resultados: A VM não apresentou influência significativa em AL, espessura da coroide subfoveal e peripapilar, área de disco óptico, área da rima neural, área da escavação, relação da área escavação-disco, a relação vertical escavação-disco, volume da rima neural, volume da escavação, medidas de volume cabeça do nervo (para todos; p >0,05). IOP e PD aumentaram significativamente durante VM (para ambos; p <0,001). A VM diminuiu os valores CCT, ACD, ACA e ACV significativamente (para todos; p <0,001). Além disso, o volume da escavação do nervo óptico diminuiu e a razão horizontal escavação-disco aumentou significativamente durante VM (para ambos; p <0,05). Conclusões: A VM pode causar alterações transitórias na pressão intraocular, na morfologia do disco óptico e em parâmetros câmara anterior.

Lateral Geniculate Body Evoked Potentials Elicited by Visual and Electrical Stimulation

PURPOSE: Blind individuals who have photoreceptor loss are known to perceive phosphenes with electrical stimulation of their remaining retinal ganglion cells. We proposed that implantable lateral geniculate body (LGB) stimulus electrode arrays could be used to generate phosphene vision. We attempted to refine the basic reference of the electrical evoked potentials (EEPs) elicited by microelectrical stimulations of the optic nerve, optic tract and LGB of a domestic pig, and then compared it to visual evoked potentials (VEPs) elicited by short-flash stimuli. METHODS: For visual function measurement, VEPs in response to short-flash stimuli on the left eye of the domestic pig were assessed over the visual cortex at position Oz with the reference electrode at Fz. After anesthesia, linearly configured platinum wire electrodes were inserted into the optic nerve, optic track and LGB. To determine the optimal stimulus current, EEPs were recorded repeatedly with controlling the pulse and power. The threshold of current and charge density to elicit EEPs at 0.3 ms pulse duration was about ±10 microA. RESULTS: Our experimental results showed that visual cortex activity can be effectively evoked by stimulation of the optic nerve, optic tract and LGB using penetrating electrodes. The latency of P1 was more shortened as the electrical stimulation was closer to LGB. The EEPs of two-channel in the visual cortex demonstrated a similar pattern with stimulation of different spots of the stimulating electrodes. We found that the LGB-stimulated EEP pattern was very similar to the simultaneously generated VEP on the control side, although implicit time deferred. CONCLUSIONS: EEPs and VEPs derived from visual-system stimulation were compared. The LGB-stimulated EEP wave demonstrated a similar pattern to the VEP waveform except implicit time, indicating prosthetic-based electrical stimulation of the LGB could be utilized for the blind to perceive vision of phosphenes.

Axonal electrovisiogram as an electrophysiological test to evaluate optic nerve and inner retina electrical potentials: findings in normal subjects / Eletrovisuograma axonal como teste eletrofisiológico na avaliação dos potenciais de ação do nervo óptico e da retina interna: achados em indivíduos normais

PURPOSES: To standardize and validate the technique of axonal electrovisiogram (AxEvg), defining its normative values and parameters and characterizing its findings in normal individuals. METHODS: We enrolled 140 normal individuals (280 eyes) divided into seven groups according to age, each one with 10 males and 10 females. The technique was based on monocular visual stimulation by a 0 dB intensity bright flash on Ganzfeld bowl at a presentation rate of 1.4 Hz. Golden cup electrodes were used and electrical waves were acquired after artifact rejection. For each amplitude and implicit time peak we calculated the mean, median, pattern deviation, minimum and maximum values and 95 percent confidence interval. RESULTS: Monocular visual stimulation with bright flash under mesopic conditions was the standard technical procedure established. The normal AxEvg waveform consists of an initial positive wave (named P1, with mean amplitude of 2.0 mV and mean implicit time peak of 23.1 ms) followed by a negative wave (named N1, with mean amplitude of -3.9 mV and mean implicit time peak of 41.4 ms). No significant differences were observed between males and females or between right and left eyes, but there was an increased P1 and N1 implicit time peaks according to age. Implicit time characteristics suggest that P1 wave represents an optic nerve electrical potential and N1 wave represents an inner retinal layers potential. CONCLUSIONS: AxEvg can be considered a pre-chiasmatic visual evoked potential capable to reliably record the electrical activity of optic nerve and inner retina. The findings suggest that AxEvg may be useful as an electrophysiological test in the diagnosis of neuroretinal diseases.

OBJETIVOS: Padronizar e validar a técnica de realização do eletrovisuograma axonal (EVA), definir seus valores normativos e caracterizar os achados em indivíduos normais. MÉTODOS: Estudo descritivo com 140 indivíduos (280 olhos) normais. Os participantes foram divididos em sete grupos de acordo com a idade, cada qual com 10 indivíduos do sexo masculino e 10 do sexo feminino. Definiu-se como técnica de exame a estimulação monocular por flash luminoso com intensidade de 0 dB na cúpula de Ganzfeld a uma frequência de 1,4 Hz. Foram utilizados eletrodos com cúpula de ouro e foram analisados os traçados elétricos obtidos após rejeição de artefatos. Para cada amplitude e tempo de culminação foram calculados a média, a mediana, o desvio-padrão, os valores mínimo e máximo e o intervalo de confiança de 95 por cento representando uma faixa de normalidade para os valores. RESULTADOS: A técnica de exame padronizada foi a estimulação visual monocular por flash em condições mesópicas. O traçado normal do eletrovisuograma axonal consistiu numa onda positiva inicial (P1, com amplitude média de 2,0 mV e tempo de culminação médio de 23,1 ms) seguida de uma onda negativa (N1, com amplitude média de -3,9 mV e tempo de culminação médio de 41,4 ms). Não foram observadas diferenças significativas entre os sexos e entre os olhos direito e esquerdo, mas os tempos de culminação de P1 e de N1 aumentaram proporcionalmente com a idade. CONCLUSÕES: O eletrovisuograma axonal é um exame de potencial visual evocado pré-quiasmático, capaz de registrar de forma confiável e reprodutível a atividade elétrica do nervo óptico e da retina interna, podendo ser utilizado na propedêutica eletrofisiológica na investigação de lesões neurorretinianas.

Implantes eletrônicos para restabelecimento da visão em cegos / Electronic implants to restore vision in blind patients

O sucesso recente no desenvolvimento de uma prótese eletrônica coclear para surdos estimulou vários grupos de cientistas ao desenvolvimento de próteses visuais. A maioria dos protótipos de próteses visuais está baseada em estimulação elétrica neuronal em diferentes localizações do sistema visual até o sistema nervoso central. Atualmente os esforços estão concentrados em três localizações de implantes visuais: retina, nervo óptico e córtex. Implantes de retina e do nervo óptico têm o potencial de restabelecer a visão em pacientes com degenerações retinianas progressivas por meio de estimulação elétrica de neurônios do sistema visual. Próteses corticais podem beneficiar um número maior de pacientes cegos devido à sua localização mais posterior no sistema visual. Apesar dos grandes avanços, torna-se ainda necessária a elucidação de questões importantes na avaliação do funcionamento, em longo prazo, dos vários implantes eletrônicos para cegos, em estudo. Neste artigo analisamos os motivos que justificam o início dos experimentos nas três posições mencionadas e os desafios advindos de tal decisão.

Normatização do eletrorretinograma por reversão alternada de padrões em voluntários normais / Standardization of pattern electroretinograms by alternate reversion in normal volunteers

OBJETIVO: Realizar a normatizaçäo do eletrorretinograma por reversäo alternada em indivíduos oftalmologicamente normais e sem doenças neurológicas associadas, determinando a faixa de normalidade estratificada por sexo, faixa etária e estímulo utilizado. MÉTODOS: A padronizaçäo seguiu o modelo proposto pela Organizaçäo Internacional de Eletrorretinografia e a normatizaçäo foi específica para o laboratório de potenciais evocados do Departamento de Neurologia da Faculdade de Ciências Médicas - Universidade Estadual de Campinas. Dois tipos de estímulos foram utilizados: o denominado estímulo 16, que proporciona ângulo visual de 60 minutos de arco e o de 32, que proporciona ângulo visual de 30. RESULTADOS: Em todos os pacientes obteve-se uma onda positiva, definida internacionalmente como P50 e uma negativa, chamada N95, sem a presença de artefatos. Foram observados intervalos de normalidade que continham a média das latências, amplitudes e duraçöes das curvas positiva e negativa, internacionalmente aceitas. As ondas P50 e N95 apresentaram diferenças significativas na amplitude, latência e duraçäo quando comparadas às diversas faixas etárias, ocorrendo diminuiçäo na amplitude das ondas e aumento na latência total do eletrorretinograma com o aumento da idade. Construíram-se tabelas com intervalo de prediçäo de 95 por cento em relaçäo à idade para a amplitude, latência e duraçäo das curvas P50 e N95. CONCLUSÖES: A normatizaçäo do eletrorretinograma por reversäo alternada proporciona a reprodutibilidade dos resultados e a possibilidade de estudos comparativos

El ojo y la hipertensión arterial / The eye and high-blood pressure

En el presenta trabajo se describen las alteraciones que ocurren en algunas estructuras del órgano de la visión como consecuencia de la hipertensión arterial. No se detalla la correspondencia entre la alteración y tipo de hipertensión. Sólo se expone la descripción de cambios que ocurren en el paciente hipertenso. Las alteraciones de la retina y sus vasos vistas por oftalmoscopia ocupan el centro de esta revisión donde también se aportan algunas experiencias en el campo de la electrofisiología, así como las modificaciones encontradas en la microcirculación de la conjuntiva. Los cambios ocurridos en la retina se separan en 2 grupos y se señala la importancia de estos hallazgos en relación con el diagnóstico precoz, pronóstico y evolución de la hipertensión. Se describen las alteraciones electrofisiológicas en los capilares así como otros cambios menos frecuentes (la reducción del campo visual, la asociación glaucoma: hipertensión arterial y la disminución del sentido cromático)

Studying the snail's clock at better than a snail's pace

The eye of Bulla gouldiana, the cloudy bubble snail, contains a circadian pacemaker that times a nocturnal locomotor rhythm. The eye expresses a circadian rhythm in spontaneous impulse activity that is generated within individual neurons at the base of the retina. There are approximately 100 of these "clock neurons" that are electrically interconnected. The retinal clock can be synchronized by light cycles. Synchronization involves membrane depolarization and calcium influx into pacemaker neurons. While rhythm expression involves an ionic calcium flux, and rhythm expression appears to be mediated by changes in potassium conductance, circadian rhythm generation does not appear to rely on transmembrane fluxes. Rather, the molecular events of transcription and translation appear to be critical players in generating the near twenty-four-hour rhythm in optic nerve activity.

Extraretinal modulation of accessory optic units in the pigeon

Electrophysiolgical methods were used to investigate the pretectal and telencephalic control of units within the nucleus of the basal optic root (nBOR) of the accessory optic system of pigeons. Electrical stimulation of the pretectal lentiform nucleus mainly produced excitatory effects on nBOR units with temporal-to-nasal directional preference (among 109 cells, 51% were excited, 23% were inhibited and 23% were not affected) and inhibitory effects on units with nasal-to-temporal preferences (among 88 cells, 43% were inhibited, 38% were not affected and 19% were excited). Electrical stimulation of the visual cortex) produced mainly inhibitory effects on units with downward preferences (among 123 units, 47% were inhibited, 24% were excited and 29% were not affected), and mixed effects on units with upward preferences (among 79 cells, 30% were excited, 36% were inhibited and 34% were not affected). Excitatory effects of LM stimulation had first-spike latente latencies ranging from 2-20 ms (mean ñ SEM, 5.5 ñ 0.7 ms), whereas latencies of W stimulation ranged from 6 to 30 ms (13.0 ñ 0.9 ms). These results provide additional information about the neural substrates of the optokinetic nystagmus

A study of retinal projections in the ground squirrel, Spermophilus tridecemlineatus, using anterograde transport techniques

Luego de aplicar inyecciones intraoculares unilaterales de prolina radioactiva o de mezclas de fucosa y prolina, consistentemente se detectó radioactividad en el núcleo supraquismático, en los núcleos terminales medial, lateral y dorsal del sistema ópico accesorio, en los núcleos geniculado lateral dorsal y geniculado lateral ventral, en los núcleos pretectales anterior, olivar, posterior y núcleo del tracto óptico y en el colículo superior. En aquellas ardillas terrestres que recibieron una dósis grande de compuesto radioactivos y que sobrevieron durante períodos largos de tiempo después de las inyecciones, también se detectó radioactividad en el núcleo lateral posterior, el núcleo parabigémino y en una porción de la materia gris central del puente. Luego de que se aplicaran inyecciones intraoculares de peroxidasa de rábano, el marcador fue detectado en los lugares que convencionalmente se marcan, y en adición, en el núcleo lateral posterior. Por lo tanto, el marcador presente en todos los núcleo, parabigémino y la materia gris pontina, puede atribuirse a proyecciones directas de la retina. La mayor parte de las proyecciones fueron bilaterales y se podían observar algunas diferencias relacionadas con la lateralidad de las proyecciones. En el núcleo geniculado lateral dorsal se definieron tres láminas en base a las proyecciones de las retinas de ojo ipsilateral y contralateral; se definió una cuarta lámina en base a citoarquitectura. La proyección de la cabeza del nervio óptico se pudo observar en las láminas del núcleo geniculado latreral dorsal que recibían inervación contralateral y en el colículo superior contralateral al ojo inyectado