Neuro-oftalmologi adalah subspesialisasi yang membahas hubungan antara mata dan otak. Jalur penglihatan yang membawa fungsi melihat terdiri dari rute yang kompleks, mulai dari saraf optik, kiasma optikum, traktus optikus, badan genikulatum lateral, radiasi optik, hingga ke korteks visual di lobus oksipital. Bergantung pada letak lesi di sistem ini, dapat muncul gangguan lapang pandang dan gangguan gerak bola mata yang khas.
Sejarah bidang ini dimulai dari teori-teori kuno tentang penglihatan. Ini adalah rangkaian ilmu selama sekitar 2.500 tahun, dari penemuan anatomi pada masa Renaisans, melalui spesialisasi pada abad ke-19, hingga terbentuknya subspesialisasi ini pada abad ke-20 dan sampai sekarang.
Ini adalah subspesialisasi oftalmologi yang membahas hubungan antara mata dan otak. Bidang ini berfokus pada penyakit yang melibatkan sistem saraf dan mata, seperti gangguan jalur penglihatan termasuk saraf optik, kiasma optikum, dan korteks visual, gangguan gerak bola mata, serta kelainan pupil. Bidang ini terbentuk melalui penumpukan pengetahuan dari kajian teori penglihatan kuno dan penemuan anatomi.
Para filsuf Yunani kuno adalah orang-orang pertama yang membahas hakikat penglihatan secara sistematis.
Tabel berikut menunjukkan tokoh-tokoh utama dan perubahan teori dari waktu ke waktu.
| Tokoh / masa | Asal / zaman | Gagasan utama |
|---|---|---|
| Sokrates (469–399 SM) | Yunani | Persepsi dapat berubah oleh filter |
| Plato (427–347 SM) | Yunani | Merumuskan teori emisi (mata memancarkan sinar) |
| Aristoteles (384–322 SM) | Yunani | Mempertanyakan teori emisi |
| Euclid (325–265 SM) | Yunani | Melakukan pelacakan sinar dan memberi teori emisi dasar matematis |
Socrates dianggap sebagai salah satu orang pertama yang berpendapat bahwa persepsi dapat berubah melalui filter pikiran, dengan merujuk pada alegori gua. Plato merumuskan teori emisi, yaitu gagasan bahwa mata memancarkan tonjolan seperti jari yang menyentuh lingkungan. Aristoteles mempertanyakan teori ini, dengan bertanya bagaimana tonjolan seperti itu dapat mencapai gunung-gunung yang jauh. Euclid melakukan penelusuran sinar pertama, yang memberi teori emisi dasar matematika.
Herophilos dari Alexandria (344–289 SM) menyatakan bahwa fungsi sensorik melalui sesuatu yang menghubungkan otak dan mata, dan meninggalkan deskripsi pertama tentang saraf optik dan kiasma optik.
Galen dari Pergamon (129–216) menggambarkan saraf kranial III, IV, dan VI, yaitu saraf okulomotor, troklear, dan abdusen, melalui penelitiannya pada gladiator. Saraf okulomotor (CN3) mempersarafi rektus medial, rektus superior, rektus inferior, oblik inferior, dan levator palpebrae superioris; saraf troklear (CN4) mempersarafi oblik superior; dan saraf abdusen (CN6) mempersarafi rektus lateral. Galen percaya bahwa saraf optik berongga dan membawa gelombang resonansi ke tiga ventrikel otak untuk sensasi, penalaran, dan memori, sehingga menetapkan konsep dasar adanya hubungan fisik antara mata dan otak.
Al-Kindi (800–870) mendukung teori yang menggabungkan emisi dan intromisi. Dalam pandangan ini, mata mengirimkan cahaya ke objek yang diamati, lalu cahaya itu dipantulkan kembali ke mata.
Awal neurooftalmologi sering dikaitkan dengan Ibn al-Haytham (Alhazen, 965–1040). Ia membuat gambaran visual awal tentang mata dan jalur penglihatan, menggambarkan lensa sebagai reseptor cahaya dan saraf optik sebagai tabung berongga. Ia menjelaskan bahwa gambar pertama kali dibentuk oleh lensa, lalu berjalan melalui saraf optik hingga bertemu di kiasma optik, tempat gambar dari kedua mata digabungkan. Ia juga berpendapat bahwa kedua mata mengenali satu gambar karena masing-masing mata memiliki satu titik yang sesuai di dalam titik-titik yang berpadanan. Namun, ia tidak mengenali gambar terbalik pada retina.
Di Yunani kuno, teori emisi—gagasan bahwa mata memancarkan sinar yang menyentuh dunia di sekitarnya—lama didukung. Euclid memberinya dasar matematis. Kemudian, ilmuwan Arab Ibn al-Haytham membuat diagram jalur penglihatan dan menjelaskan pembentukan gambar oleh lensa serta penyatuan gambar di kiasma optik. Peralihan dari teori emisi ke teori intromisi adalah proses intelektual yang berlangsung sekitar 1.000 tahun.
Pada masa Renaisans, pemahaman tentang penglihatan berubah secara dramatis. Karya para tokoh utama ditunjukkan di bawah ini.
Da Vinci
Leonardo da Vinci (1452-1519): Menolak teori emisi. Mengusulkan gagasan revolusioner bahwa mata bekerja seperti camera obscura.
Gambar ventrikel: Menggambar jalur menuju ventrikel lateral serta ventrikel ketiga dan keempat, menunjukkan pemahaman anatomi yang lebih dalam.
Vesalius
Andreas Vesalius (1514-1565): Membantah klaim Galen bahwa saraf optik berongga dan menunjukkan bahwa saraf itu merupakan berkas serabut yang padat.
Berkahir di talamus: Menunjukkan dengan tepat bahwa saraf optik berakhir di talamus, membuka jalan bagi pemahaman yang lebih akurat tentang jalur penglihatan.
Kepler dan Newton
Johannes Kepler (1571-1630): Menemukan jalur cahaya ke retina. Mengajukan pertanyaan mendasar: apakah kita melihat dengan otak atau dengan mata?
Isaac Newton (1643-1727): Pada tahun 1704, mengajukan hipotesis tentang penyeberangan sebagian serabut saraf optik di kiasma optik.
Thomas Willis (1621-1675) dan William Briggs (1650-1704) menunjukkan bahwa mata memberikan masukan ke otak melalui saraf optik.
Di kiasma optikum, serabut menyilang dari retina nasal masuk ke traktus optikus sisi berlawanan, sedangkan serabut tak menyilang dari retina temporal masuk ke traktus optikus pada sisi yang sama. Teori penyilangan parsial yang diusulkan Newton pada tahun 1704 ini kemudian dikonfirmasi pada tahun 1880 melalui pemeriksaan patologis oleh Bernhard von Gudden (1824-1886).
Pada abad ke-19, pemahaman tentang anatomi otak berkembang pesat, dan neurologi serta oftalmologi muncul sebagai bidang spesialis yang berdiri sendiri.
Francesco Gennari (1752-1797) mengidentifikasi lapisan tambahan yang khas di korteks visual. Struktur ini kini dikenal sebagai garis Gennari.
Marie-Jean-Pierre Flourens (1794-1867) membuktikan melalui percobaan pada hewan bahwa pengangkatan korteks visual menyebabkan hilangnya penglihatan.
Pierre Gratiolet (1815-1865) menjelaskan hubungan traktus optikus (radiasi Gratiolet, yaitu radiasi optik) serta kaitannya dengan badan genikulatum lateral dan area pretektal. Badan genikulatum lateral memiliki enam lapis, dengan serabut menyilang masuk ke lapis 1, 4, dan 6, sedangkan serabut tak menyilang masuk ke lapis 2, 3, dan 5. Temuan ini mendefinisikan jalur visual sebagai sistem yang kompleks dan berlapis-lapis.
Pada tahun 1851, Hermann von Helmholtz (1821-1894) menemukan oftalmoskop. Hal ini memungkinkan klinisi mengamati diskus optik dan retina secara langsung, serta untuk pertama kalinya mengaitkan temuan mata tertentu dengan penyakit neurologis.
Albrecht von Gräfe (1828-1894) menggunakan oftalmoskop dan menjadi orang pertama yang mendeteksi edema papil bilateral pada pasien dengan tumor otak.
Hughlings Jackson (1835-1911) sangat menekankan pentingnya pemeriksaan fundus mata rutin dengan oftalmoskop. Ia bahkan mengatakan bahwa penyakit neurologis tidak dapat didiagnosis tanpa oftalmoskop, dan menyebutkan bahwa sakit kepala berat memerlukan pemeriksaan mata.
Hermann Wilbrand (1851-1935), bersama Alfred Zenger, menulis karya sembilan jilid Neurologi Mata dan menghubungkan temuan klinis dengan spesimen patologis secara rinci. Ini merupakan pencapaian monumental yang untuk pertama kalinya mendokumentasikan bahwa lesi di mana pun pada jalur penglihatan di belakang kiasma optikum dapat menyebabkan hemianopia homonim.
Johann Friedrich Horner (1834-1886) dan fisiolog Claude Bernard (1813-1878) menjelaskan denervasi simpatik pada mata, yang kemudian dikenal sebagai sindrom Horner.
Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) membuat gambar rinci berdasarkan retina dan membuktikan bahwa sistem saraf tersusun dari neuron-neuron individual. Atas pencapaian ini, ia menerima Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1906.
Cyrus Weir Mitchell (1829-1914) meneliti cedera saraf pada tentara selama Perang Saudara Amerika. Gordon Holmes (1876-1965) meneliti hubungan antara luka tembak pada lobus oksipital dan defisit penglihatan tertentu selama Perang Dunia I, sehingga menjelaskan organisasi fungsional korteks visual.
Selain itu, Alfred Graefe dan Franciscus Cornelis Donders (1818-1889) adalah pelopor yang membahas konvergensi, akomodasi, dan strabismus, dan William C. Posey (1866-1934) serta William C. Spiller (1863-1940) menyunting buku bersama Mata dan Sistem Saraf, yang meletakkan dasar literer bagi neuro-oftalmologi Amerika.
Oftalmoskop yang ditemukan oleh Helmholtz pada tahun 1851 untuk pertama kalinya memungkinkan klinisi mengamati langsung papil optik dan retina. Hal ini pertama-tama menetapkan hubungan antara temuan pada mata dan penyakit neurologis, serta meletakkan dasar praktik klinis neuro-oftalmologi, misalnya ketika von Graefe mendeteksi papiledema bilateral pada tumor otak.
Neuro-oftalmologi modern pada dasarnya didefinisikan oleh Frank Burton Walsh (1895-1978).
Di Wilmer Eye Institute, Johns Hopkins Hospital, Walsh mendokumentasikan banyak kasus klinis secara sangat rinci dan bekerja erat dengan ahli saraf serta ahli bedah saraf. Hasil dari menata observasi yang sebelumnya hanya saling terkait secara longgar adalah Neuro-oftalmologi klinis (edisi pertama, 1947), yang sering disebut kitab suci bidang ini. Buku itu menjadi rujukan utama yang merangkum dan mendefinisikan bidang tersebut.
Setelah itu Walsh menulis bersama William F. Hoyt dari University of California, San Francisco, dan memperluas bukunya menjadi edisi revisi tiga jilid Neuro-oftalmologi klinis Walsh dan Hoyt (1969). Hoyt melatih lebih dari 70 fellow, banyak di antaranya kemudian menjadi pemimpin di neurooftalmologi.
Walsh
Frank Walsh (1895-1978): Di Johns Hopkins, ia mendokumentasikan kasus klinis secara rinci dan mendorong kolaborasi dengan neurologi dan bedah saraf.
Neuro-oftalmologi klinis (1947): rujukan penting yang menetapkan arah neurooftalmologi sebagai kitab suci bidang ini.
Cogan
David G. Cogan (1908-1993): dikenal karena penelitiannya tentang gangguan pergerakan mata akibat lesi pada sistem saraf pusat.
Karya utama: Neurologi Otot Mata (1948) dan Neurologi Sistem Visual (1966). Peran kepemimpinannya di National Eye Institute meningkatkan kredibilitas ilmiah bidang ini.
Hoyt dan para penerus
William F. Hoyt: melatih lebih dari 70 fellow. Di Bascom Palmer, J. Lawton Smith, Glaser, Schatz, dan David membentuk pusat neurooftalmologi.
Simmons Lessell (1933-2016): menjelaskan neuropati optik toksik, persistensi visual, dan akromatopsia serebral. Ia menulis lebih dari 200 artikel dan menerima Hoyt Award pada 2003.
Penerima Hoyt Award lainnya meliputi Jonathan Trobe (University of Michigan, yang mengenang para perintis bidang ini dalam Legacy Series), Neil Miller (yang mengambil alih jabatan Walsh di Wilmer Eye Institute), Nancy Newman (Emory University), dan Alfred Sadun (penelitian tentang neuropati optik herediter dan penyakit mitokondria).
Walsh mendokumentasikan dengan cermat berbagai kasus klinis di Johns Hopkins dan aktif mendorong kolaborasi multidisipliner dengan ahli saraf dan ahli bedah saraf. Ia menata observasi yang sebelumnya hanya saling terkait secara longgar, dan bukunya tahun 1947, “Clinical Neuro-Ophthalmology”, menjadi rujukan utama bidang ini. Ia disebut “pendiri” karena menyatukan pengamatan-pengamatan individual menjadi satu disiplin ilmu.
Terbentuknya neuro-oftalmologi sebagai subspesialisasi yang berdiri sendiri merupakan hasil upaya tanpa henti dari banyak tokoh pendahulu yang terkemuka dan tercapai melalui proses bertahap.
Berikut adalah inovasi teknologi yang sangat mengubah diagnosis di era modern.
Kemajuan dalam genetika dan biologi molekuler telah mengubah secara mendasar pemahaman kita tentang mekanisme penyakit yang kompleks. Bidang yang dulu didefinisikan oleh deskripsi dan pengamatan cermat kini menjadi bidang yang ditandai oleh intervensi, inovasi, dan kolaborasi multidisipliner. Pada saat yang sama, kesetiaan pada akar klinisnya—riwayat penyakit yang teliti, pemeriksaan, dan bimbingan mentor—tetap tidak berubah.
Salah satu tantangan yang dihadapi neuro-oftalmologi modern adalah kebutuhan terhadap dokter neuro-oftalmologi tumbuh lebih cepat daripada ketersediaan tenaga kerja. Pelatihan, keberlanjutan, dan akses ke layanan adalah masalah yang mendesak.
