ในวิถีการเห็น เมื่อเส้นใยประสาทได้รับความเสียหาย อาจเกิดการเสื่อมได้สองทิศทาง
การเสื่อมแบบวอลเลอเรียน (การเสื่อมตามทิศทาง) เป็นกระบวนการที่แอกซอนเสื่อมในส่วนปลาย (ส่วนนอก) จากตำแหน่งที่บาดเจ็บเมื่อแอกซอนเสียหาย โครงร่างแอกซอนและปลอกไมอีลินสลายตัว และแมคโครฟาจกำจัดเศษที่เสื่อม ตั้งชื่อตามออกัสตัส วอลเลอร์ ซึ่งบรรยายครั้งแรกในปี ค.ศ. 1850 ในการทดลองตัดเส้นประสาทกลอสโซฟาริงเจียลและไฮโปกลอสซัลในกบ
การเสื่อมถอยหลัง เป็นกระบวนการที่แอกซอนเสื่อมในส่วนใกล้ (ไปทางตัวเซลล์) จากตำแหน่งที่บาดเจ็บ ทำให้เกิดการทำลายตัวเซลล์และการตายของเซลล์ และไม่สามารถสร้างใหม่ได้
เส้นประสาทตามีต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของไดเอนเซฟาลอนและเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลาง แอกซอนของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตาส่วนหน้าของแผ่นคริบรอซาไม่มีไมอีลิน แต่ส่วนหลังลูกตาจะมีไมอีลินจากโอลิโกเดนโดรไซต์ ในเส้นประสาทส่วนปลาย เซลล์ชวานน์หนึ่งเซลล์เลี้ยงแอกซอนหนึ่งเส้น ในขณะที่ในระบบประสาทส่วนกลาง โอลิโกเดนโดรไซต์หนึ่งเซลล์เลี้ยงแอกซอนหลายเส้น
ในเส้นประสาทส่วนปลาย เซลล์ชวานน์ส่งเสริมการสร้างใหม่ผ่านปัจจัยการเจริญเติบโต ในทางตรงกันข้าม ในระบบประสาทส่วนกลาง ผลการส่งเสริมการสร้างใหม่ของโอลิโกเดนโดรไซต์อ่อนแอ และการสร้างใหม่ของแอกซอนในระบบประสาทส่วนกลางที่โตเต็มที่นั้นแย่มาก
การทำลายไมอีลิน หมายถึงภาวะที่ปลอกไมอีลินเสื่อมและหลุดออกแบบปฐมภูมิ การทำลายไมอีลินอย่างรวดเร็วมักมาพร้อมกับการเสื่อมของแอกซอน โรคทำลายไมอีลินที่พบบ่อย ได้แก่ โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง โรคประสาทตาอักเสบร่วมกับไขสันหลังอักเสบ และโรคเม็ดเลือดขาวเสื่อม
การเสื่อมแบบ Wallerian คือการเสื่อมที่เกิดขึ้นทางด้านปลาย (ส่วนปลาย) ของการบาดเจ็บที่แอกซอน ในขณะที่การเสื่อมแบบถอยหลังเกิดขึ้นทางด้านต้น (ใกล้ตัวเซลล์) ของการบาดเจ็บ การเสื่อมแบบถอยหลังทำให้เซลล์ตายและไม่สามารถสร้างใหม่ได้ ในขณะที่การเสื่อมแบบ Wallerian ของเส้นประสาทส่วนปลายอาจยังมีโอกาสสร้างใหม่ได้ ทั้งสองชนิดมักเกิดขึ้นร่วมกันหลังการบาดเจ็บเดียวกัน
รูปแบบของอาการแตกต่างกันไปตามตำแหน่งที่บาดเจ็บ
ระยะเวลาการเกิดฝ่อและเสื่อมของเส้นประสาทตาเป็นอาการแสดงที่สำคัญ
วอลเลอเรียนดีเจเนอเรชัน
ระยะหลังการบาดเจ็บ: การเสื่อมเริ่มภายใน 24 ชั่วโมงหลังการบาดเจ็บของเส้นประสาท ใช้เวลาประมาณ 7 วันในการสลายโครงร่างแอกซอนและปลอกไมอีลินอย่างสมบูรณ์
การรอดชีวิตของแอกซอนส่วนต้นของเส้นประสาทตา: แอกซอนที่อยู่ใกล้กับบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บอาจดูปกติและทำงานได้เป็นเวลา 3-4 สัปดาห์
ผลการตรวจอวัยวะภายในตา: จานประสาทตาที่อยู่ห่างจากบริเวณที่ได้รับบาดเจ็บจะฝ่อและซีดลงในช่วงหลายสัปดาห์ถึงหลายเดือน
การเสื่อมถอยหลัง
ระยะเวลาการตายของเซลล์ปมประสาทจอตา: การตายของเซลล์ปมประสาทจอตาอาจเกิดขึ้น 6-8 สัปดาห์หลังการบาดเจ็บ
รูปแบบหลังรอยโรคของทางเดินประสาทตา: จานประสาทตาซีดด้านขมับร่วมกับความบกพร่องของชั้นใยประสาทรูปโค้งด้านบนและด้านล่างในตาข้างที่ได้รับผลกระทบ เกิดการฝ่อเป็นแถบในตาข้างตรงข้าม ปรากฏภายในประมาณ 1 เดือน
การเสื่อมข้ามไซแนปส์: รอยโรคที่ LGN หรือคอร์เทกซ์การเห็นอาจทำให้เส้นประสาทตาฝ่อ มักเกิดในรอยโรคของสมองกลีบท้ายทอยในช่วงทารกในครรภ์หรือวัยทารกตอนต้น1)
ลักษณะจอประสาทตาในภาวะฝ่อของเส้นประสาทตาขึ้นอยู่กับสาเหตุ
RAPD (ความบกพร่องของรูม่านตาทางนำเข้าสัมพัทธ์): ในรอยโรคของ optic tract อาจพบ RAPD ที่ตาด้านตรงข้าม รอยโรคหลัง lateral geniculate body ไม่มีผลต่อรีเฟล็กซ์รูม่านตาต่อแสง
ผลการตรวจ MRI: การเสื่อมของ Wallerian ตรวจพบเป็นสัญญาณ T2 สูง (บ่งชี้ถึง gliosis) ในภาพถ่ายน้ำหนัก T2 ในระยะเฉียบพลัน จะพบข้อจำกัดการแพร่ในภาพถ่ายน้ำหนักการแพร่ (DWI)1)2).
Kihira และคณะ (2021) รายงานกรณีผู้หญิงอายุ 47 ปีที่มีการมองเห็นลดลงแบบค่อยเป็นค่อยไปในตาซ้ายเป็นเวลา 5 ปี1) การตรวจด้วยเครื่องเอกซเรย์เชื่อมโยงแสง (OCT) ยืนยันการฝ่อของเส้นประสาทตาซ้าย และ MRI T2 แสดงสัญญาณ T2 สูงตามแนวรังสีแก้วตาซ้าย รายงานนี้โดดเด่นในฐานะกรณีการเสื่อมแบบข้ามไซแนปส์จากการฝ่อของเส้นประสาทตาโดยไม่มีภาวะกล้ามเนื้อตายหรือโรคอักเสบ
การเสื่อมของ Wallerian เริ่มต้นภายใน 24 ชั่วโมงหลังการบาดเจ็บ แต่ส่วนต้นของแอกซอนอาจดูปกติเป็นเวลา 3-4 สัปดาห์ การตายของเซลล์ปมประสาทจอตา (RGC) จากการเสื่อมถอยหลังสามารถเกิดขึ้นได้ใน 6-8 สัปดาห์ การซีดของจานประสาทตาในอวัยวะรับภาพอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์ถึงหลายเดือนหลังการบาดเจ็บจึงจะชัดเจน
ด้านล่างนี้คือสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการเสื่อมของ Wallerian และการเสื่อมถอยหลังในวิถีการเห็น
| ประเภทโรค | โรคที่เป็นตัวแทน | ทิศทางการเสื่อมหลัก |
|---|---|---|
| ต้อหิน | ต้อหินมุมเปิดปฐมภูมิ เป็นต้น | ถอยหลังและไปข้างหน้า |
| โรคทำลายปลอกไมอีลิน | โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง โรคประสาทตาอักเสบร่วมกับไขสันหลังอักเสบ | ตามทิศทางปกติ |
| โรคขาดเลือด | โรคเส้นประสาทตาขาดเลือดส่วนหน้า (AION), PION, โรคหลอดเลือดสมอง | ตามทิศทางปกติและย้อนทาง |
| รอยโรคกดทับ | ต่อมใต้สมองโต, ครานิโอฟาริงจิโอมา, โป่งพองของหลอดเลือด | ถอยหลัง |
| การบาดเจ็บ | การบาดเจ็บที่ศีรษะ | ตามทาง |
| โรคเส้นประสาทตาจากพันธุกรรม | LHON, ADOA, Wolfram syndrome | ถอยหลัง |
| เนื้องอกในสมอง | ไกลโอบลาสโตมา เป็นต้น | เดินหน้า |
| โรคความเสื่อมของระบบประสาท | โรคอัลไซเมอร์ | ถอยหลัง |
ลักษณะเฉพาะของโรคที่เป็นสาเหตุแต่ละชนิดมีรายละเอียดเพิ่มเติมดังนี้
พื้นฐานคือการยืนยันการฝ่อของเส้นประสาทตา (หัวประสาทตาซีด) มีเส้นทางที่นำไปสู่การฝ่อหลังจากหัวประสาทตาบวม และอีกเส้นทางที่นำไปสู่การฝ่อโดยตรงจากหัวประสาทตาปกติ
OCT มีบทบาทสำคัญในการประเมินเชิงปริมาณของการฝ่อของเส้นประสาทตา
OCT angiography (OCTA): แสดงภาพโครงสร้างจุลภาคของหลอดเลือดจอตาและคอรอยด์แบบไม่รุกราน มีรายงานว่าความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยรอบหัวประสาทตา (RPCs) ที่ลดลงสอดคล้องกับบริเวณที่ขาดชั้นใยประสาท
| รูปแบบการถ่ายภาพ | ผลการตรวจและการใช้งานหลัก |
|---|---|
| ภาพ T2-weighted | สัญญาณ T2 สูงของ Wallerian degeneration (gliosis), การฝ่อของก้านสมองข้างเดียวกัน 1)2) |
| DWI (ภาพถ่วงน้ำหนักการแพร่) | การตรวจหา Wallerian degeneration เฉียบพลัน (ต้องแยกจาก secondary infarction) 2) |
| ค่า FA ใน DTI (ภาพเทนเซอร์การแพร่) | การวัดปริมาณการเสื่อม, ตัวทำนายการฟื้นตัวของการทำงาน (ระยะขาดเลือดกึ่งเฉียบพลัน) 2) |
สัญญาณ T2 สูงในแนวเส้นประสาทตา จำเป็นต้องแยกจากภาวะเนื้อขาวอ่อนตัว ภาวะสมองขาดเลือดก่อนหน้า และโรคทำลายปลอกไมอีลิน (โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง) 1).
การวัดความหนาของ cpRNFL และความหนาของ GCC บริเวณจอประสาทตาส่วนกลางเป็นหลัก ในระยะเฉียบพลันที่มีอาการบวมของจานประสาทตา การวิเคราะห์ GCC มีข้อได้เปรียบในการตรวจพบการบางลงได้เร็วกว่า cpRNFL ค่าปกติมีความแตกต่างกันมากในแต่ละบุคคล ดังนั้นการติดตามค่าที่วัดได้และการเปรียบเทียบกับตาข้างตรงข้ามจึงมีความสำคัญ การตรวจสอบความสอดคล้องกับผลการตรวจลานสายตา การตรวจอวัยวะภายในตา และการทดสอบการทำงานของการมองเห็นอื่นๆ ก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน
ปัจจุบันยังไม่มีการรักษาแบบฟื้นฟูที่พิสูจน์แล้วสำหรับการเสื่อมของเส้นใยประสาทแบบ Wallerian และการเสื่อมแบบถอยหลังเข้าสู่เซลล์ในวิถีการมองเห็น การรักษามุ่งเน้นไปที่โรคพื้นเดิม
หลังจากได้รับบาดเจ็บที่แอกซอน ทางด้านปลาย โครงร่างแอกซอนและไมอีลินจะสลายตัว และแมคโครฟาจจะกำจัดเศษซาก (Wallerian degeneration) ในเส้นประสาทส่วนปลาย เซลล์ชวานน์จะกระตุ้นการสร้างใหม่ผ่านปัจจัยการเจริญเติบโต ในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ผลการส่งเสริมการสร้างใหม่จากโอลิโกเดนโดรไซต์นั้นอ่อนแอ และการสร้างแอกซอนใหม่ใน CNS ที่โตเต็มที่นั้นไม่ดีหรือเป็นไปไม่ได้
ในภาวะเสื่อมถอยหลัง (retrograde degeneration) แอกซอนจะเสื่อมใกล้บริเวณที่เกิดการบาดเจ็บ ทำให้เกิดการทำลายตัวเซลล์และการตายของเซลล์ การฝ่อของ RGC แบบถอยหลังหลังจากรอยโรคที่ทางเดินประสาทตาเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และการตายของ RGC สามารถเกิดขึ้นได้ภายใน 6–8 สัปดาห์
RGC เช่นเดียวกับเซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลาง แสดงการเสื่อมของแอกซอน การทำลายไมอีลิน การเกิดแผลเป็น และการเสื่อมขั้นที่สอง โดยมีความสามารถในการสร้างใหม่ที่จำกัดหลังการบาดเจ็บ5).
การขนส่งภายในแอกซอน (กระแสแอกซอน) ถูกจำแนกตามทิศทางและความเร็ว
การขนส่งตามทิศทางปกติ
การขนส่งเร็ว: 400–1,000 มม./วัน เกี่ยวข้องกับการขนส่งถุงซินแนปส์และส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์
การขนส่งความเร็วปานกลาง: 5–400 มม./วัน
การขนส่งช้า: 0.5–5 มม./วัน เกี่ยวข้องกับการขนส่งโปรตีนที่จำเป็นต่อการบำรุงรักษาแอกซอน
การขนส่งย้อนทาง
ความเร็ว: 50–300 มม./วัน
หน้าที่: เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลจากส่วนปลายไปยังตัวเซลล์และการนำของเสียกลับมาใช้ใหม่
ไมโทคอนเดรีย: ไมโทคอนเดรียที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพจะถูกส่งกลับไปยังตัวเซลล์ RGC ผ่านทางการขนส่งแบบย้อนกลับเพื่อเติมพลังงาน ในโรคต้อหิน การไหลของแอกซอนถูกขัดขวางที่แผ่นลามินาคริบโรซา ทำให้เกิดการฝ่อของเส้นประสาทตาที่ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง
ในโรคต้อหิน แอกซอนของ RGC มีความเสี่ยงต่อการถูกทำลายมากที่สุดที่ lamina cribrosa (lamina cribrosa) ของ optic nerve head (ONH)4).
Pitha และคณะ (2024) รายงานกลไกโดยละเอียดของการบาดเจ็บของแอกซอน RGC ในโรคต้อหิน4) ความเครียดเชิงกลจากความดันลูกตาสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญที่ ONH (lamina cribrosa) มากกว่าที่จอประสาทตา โดยความเค้นห่วงตามเส้นรอบวงและความแตกต่างของความดันผ่าน lamina cribrosa กระทำต่อแอกซอน RGC RGC อัลฟาขนาดใหญ่ (โดยเฉพาะชนิด OFF) มีความไวต่อการบาดเจ็บแบบเลือกสรรได้มากกว่า และแอกซอน RGC ขนาดใหญ่ที่ผ่านขั้วบนและล่างของ ONH จะได้รับบาดเจ็บเป็นพิเศษ
เส้นทางที่ความเครียดเชิงกลที่แผ่นคริบโรซาขัดขวางการขนส่งตามแนวแอกซอนมีดังนี้
ปรากฏการณ์ที่การเสื่อมของเซลล์ประสาทด้านหนึ่งของไซแนปส์ส่งผลต่ออีกด้านหนึ่งผ่านไซแนปส์ เรียกว่า “การเสื่อมข้ามไซแนปส์” มีรายงานกรณีที่การเสื่อมแพร่กระจายจากฝ่อของเส้นประสาทตาไปยังรัศมีรับภาพ 1) และการเสื่อมข้ามไซแนปส์แบบย้อนกลับหลังจากโรคหลอดเลือดสมองในกลีบท้ายทอย (Jindahra และคณะ, 2012) ก็เป็นที่รู้จัก 1) โดยทั่วไปเชื่อว่าเกิดขึ้นบ่อยกว่าในการบาดเจ็บของกลีบท้ายทอยในช่วงทารกในครรภ์หรือวัยเด็กตอนต้น.
ในโรคอัลไซเมอร์ (AD) รอยโรคในสมองอาจส่งผลต่อการเชื่อมต่อประสาทของวิถีการเห็น ทำให้ RNFL และ GC-IPL บางลง 5) อย่างไรก็ตาม ใน AD ชนิดสมองส่วนหลังฝ่อ (posterior cortical atrophy) มีรายงานว่าความแตกต่างของ RNFL รอบขั้วประสาทตาเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมอาจแยกแยะได้ยาก 5).
ความเครียดเชิงกลจากความดันลูกตาสูงกว่ามากที่ ONH (lamina cribrosa) มากกว่าที่จอประสาทตา ความเค้นห่วงตามเส้นรอบวงและความต่างศักย์ความดันผ่าน lamina กระทำต่อแอกซอน ขัดขวางการขนส่งแอกซอนทั้งแบบไปข้างหน้าและย้อนกลับ 4) ภาระเชิงกลนี้ส่งเสริมการตายของเซลล์ปมประสาทจอประสาทตาผ่านกลไกที่ซับซ้อน เช่น การขาดปัจจัยเลี้ยงประสาท ความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย และการไหลเข้าของแคลเซียม
กำลังมีการวิจัยโดยใช้ค่า fractional anisotropy (FA) จากการถ่ายภาพเทนเซอร์การแพร่ (DTI) เพื่อวัดปริมาณการเสื่อมของ Wallerian ในระยะกึ่งเฉียบพลันหลังโรคหลอดเลือดสมองและทำนายการฟื้นฟูการทำงาน 2) ระดับการฝ่อของก้านสมองส่วนซีรีบรัลเพดันเคิลมีความสัมพันธ์กับขอบเขตของความเสียหายของสมอง ซึ่งมีแนวโน้มเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพด้วยภาพสำหรับการประยุกต์ใช้ทางคลินิก 2)
Hustings & Lemmerling (2021) รายงานผลการตรวจ MRI ของการเสื่อมของ Wallerian ที่เกิดจากสาเหตุต่างๆ เช่น โรคหลอดเลือดสมองขาดเลือด โรคหลอดเลือดสมองแตก เนื้องอกในสมอง การบาดเจ็บ ถุงน้ำอะแรคนอยด์ และภาวะสมองส่วนคอร์เทกซ์เจริญไม่เต็มที่อย่างเป็นระบบ 2) มีการเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการตีความอย่างระมัดระวังโดยพิจารณาจากบริบททางคลินิกในระยะเฉียบพลันเพื่อหลีกเลี่ยงการสับสนกับภาวะกล้ามเนื้อสมองตายระยะที่สอง
แบบจำลองการทดลองในหนูที่มียีนชะลอการเสื่อมของ Wallerian (WLDS) แสดงผลการป้องกันแอกซอนเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม การเสื่อมถอยหลังยังคงเกิดขึ้น ซึ่งในที่สุดนำไปสู่การตายของเซลล์ แบบจำลองนี้ใช้เป็นเครื่องมือพื้นฐานในการประเมินการรักษาป้องกันแอกซอนและการป้องกันเซลล์แยกจากกัน
Weber และคณะ (2025) รายงานความสัมพันธ์ครั้งแรกระหว่าง SD-OCT และผลการตรวจทางจุลพยาธิวิทยาใน Schnabel Cavernous Optic Atrophy (SCONA)3) ก่อนหน้านี้ SCONA สามารถวินิจฉัยได้โดยการตรวจทางจุลกายวิภาคเท่านั้น แต่การสแกน ONH-RC ด้วยวิธี BMO-MRW แสดงให้เห็นว่าสามารถตรวจพบในร่างกายเป็น pseudocyst ที่มีการสะท้อนต่ำภายใน lamina cribrosa ความชุกในการศึกษาทางจุลกายวิภาคในผู้สูงอายุประมาณ 1.7–2.1%3) และคาดว่าจะเป็นเครื่องมือวินิจฉัยใหม่ในการแยกความแตกต่างจาก optic atrophy จากต้อหิน
