פגיעה במסילה האופטית (optic tract) מיד מאחורי הכיאסמה מבטאת הרס לאסופת סיבי עצב שמהווים אקסונים אשר עברו הצלבה מתאי הגנגליון של הרשתית הנזלית של העין השנייה ואקסונים שנשארו מאותו הצד, של תאי הגנגליון של הרשתית הטמפורלית של העין האיפסילטרלית.   

פגיעה במסילה האופטית הינה מושג פתולוגי ייחודי כיון שהוא גורם להמיאנופסיה הומונימית (homonymous hemianopsia) יחד עם relative afferent pupillary defect (RAPD), אשר מקלה להבדיל אותה מפגיעה אחרת שאחרי ה- geniculate body אשר גורמת להמיאנופסיה הומונימית ללא RAPD.

פגיעה במסילה האופטית מספקת מצב חדש שמאפשר ללימוד התכונות הפונקציונאליות ואת מספר תאי הגנגליון ברשתית אשר מספקים את מחצית השדה הטמפורלית (סיבי הרשתית הנזלית העוברים הצלבה) בהשוואה לאלה שמספקים את מחצית השדה הנזלית (סיבי הרשתית הטמפורלית שלא עוברים הצלבה).

למעשה, העברה לסירוגין של אור מפוזר בין שתי העיניים של חולה עם פגיעה במסילה האופטית, כפי שנעשה באופן שגרתי בעת ביצוע swinging flashlight test הינו אמצעי אובייקטיבי פשוט המשווה את ה- input properties של הרשתית הנזלית בעין אחת עם אלה של הרשתית הטמפורלית בעין השנייה. כאשר זה מתבצע במצב בו קיימת פגיעה במסילה אופטית, כמעט תמיד נמצא RAPD בעין בה חסר מחצית שדה טמפורלי פונקציונאלי, שהינו קונטרלטרלי לצד עם הפגיעה במסילה האופטית.

מציאת RAPD בעין בצד השני לצד עם הפגיעה במסילה האופטית נובע בדרך כלל כיון שיש איבוד של מספר גדול יותר של  תאי גנגליון מהרשתית הנזלית שהסיבים שלהם עוברים הצלבה בכיאסמה, בהשוואה לאיבוד של פחות תאי גנגליון מהרשתית הטמפורלית, שהסיבים שלהם לא מצטלבים בכיאסמה. 

אחוז הסיבים שעוברים הצלבה (שתורמים לשדה הראיה הטמפורלי) מוערך כ- 53% בהתבסס על בדיקה היסטולוגית כמותית של הכיאסמה האופטית. קשה לקבל שההבדל הקטן הזה במספר הסיבים הטמפורליים לעומת הנזליים הוא האחראי לטווח הרחב במידת ה- RAPD הנראה בחולים עם פגיעה שלימה במסילה האופטית. לדוגמה, לחולים אחדים עם פגיעה במסילה האופטית ללא פגיעה בעצב האופטי, יש RAPD מועט אך המבטא הבדל של פי 2 ברגישות בין שתי העיניים. מאידך, יש חולים עם RAPD ניכר מאד המבטא הבדל של פי 10 ברגישות הפופילומוטורית בין חצי השדה הטמפורלי התפקודי בעין אחת לעומת מחצית השדה הנזלי, התפקודי גם הוא, של העין השנייה. קשה להסביר הבדל כזה ברגישות במצבים השונים כאשר היחס בין הסיבים המצטלבים לבין הסיבים שאינם מצטלבים הוא 47:53.

מחקרים שבוצעו לאחרונה זיהו photopigment מיוחד שנקרא מלנופסין (melanopsin) המצוי בתת-אוכלוסיה של תאי גנגליון ברשתיות של יונקים. תאים אלה, שמספרם ופיזורם עדיין לא ידוע בבני אדם, עוברים אקטיבציה זמנית על ידי פוטורצפטורים. בנוסף לכך הם רגישים בעצמם לאור ונראה שהם מפעילים את רפלקס האישון (pupillary light reflex) כמו תגובות אחרות לאור כמו ה- circadian rhythm. לכן, כיום חושבים שכמעט כל רפלקס האישון מקורו בתאי גנגליון אלה. למרות שמספר קטן של תאי גנגליון ברשתית הנושאים קלט ראייתי עשויים לתרום לרפלקס האישון, המרכיב העיקרי נובע מתאי הגנגליון ברשתית המכילים מלנופסין. מחקרים פופילומטריים (pupillometric) שבדקו את הרגישות הפופילומוטורית של אזורי הרשתית השונים באמצעות גירוי אור ממוקד או הארה של מחצית רשתית, הראו שהרשתית הנזלית (שדה הראה הטמפורלי) רגישים יותר בהשוואה לרשתית הטמפורלית.

במחקר הנוכחי נבדקה בביקורתיות ההנחה הקלאסית שמידת RAPD הנובעת מפגיעה במסילה האופטית נובעת מחוסר השוויון בפיזור ה-  afferent pupillomotor input בכיאסמה כך שיש קלט רב יותר מהרשתית הנזלית. נעשה ניסיון לאפיין את הרגישות הפופילומוטורית ואת ההתכווצות המרבית של האישון בעקבות גירוי המחצית הנזלית והטמפורלית של הרשתית בכל עין בחולים עם פגיעה חד-צדדית במסילה אופטית. על ידי השוואת המאפיינים של הגירוי והתגובה של מחצית הרשתית הנזלית והטמפורלית ניתן היה להעריך את אחוז הסיבים הפופילריים שעוברים הצלבה ולבדוק את הקשר בין אחוז זה לבין הרגישות לאור של שתי העיניים.

באופן כללי, רפלקס האישון במצבים עם פגיעה במסילות האופטיות מאפשר ללמוד את הקשר בין הרגישות לאור של תאי הגנגליון של הרשתית לבין מספרם. זאת כיון שרפלקס האישון ניתן למדידה כפונקציה של טווח עוצמת האור. מידת רפלקס האישון יכול להוות מדד לא רק למידת הרגישות לאור של הנוירונים, אלא גם למספר הנוירונים המתפקדים, כאשר משווים את התגובה המרבית. הקשר בין הרגישות לאור לבין מספר הנוירונים (המוגדר על ידי עובי ה- retinal nerve fiber layer ועל ידי הטופוגרפיה של הדיסקה) הינו בעל חשיבות קלינית רבה באבחנה ומעקב אחר נוירופתיות כמו גלאוקומה.

המחקר בוצע במחלקות העיניים של University of Iowa and Veterans Administration Hospitals, Iowa City, Iowa. ושל Hôpital Ophtalmique Jules Gonin, Lausanne, Switzerland והיחידה לנוירואופתלמולוגיה של Wilmer Eye Institute, Johns Hopkins Hospital, Baltimore, Maryland.

מטרת המחקר הייתה לקבוע את אחוז ה- pupil input fibers שעוברים הצלבה בכיאסמה ולהסביר את הגודל והטווח של מידת ה-RAPD בחולים עם פגיעה במסילה האופטית. במחקר השתתפו 5 חולים עם פגיעה חד-צדדית במסילה אופטית.

במהלך המחקר נבדקה תגובת האישון לגירוי אור על המחצית הנזלית ועל המחצית הטמפורלית של הרשתית וכן לגירוי של כל הרשתית. הבדיקה בוצעה באמצעות computerized binocular infrared pupillography. הגירוי היה באמצעות 6 עוצמות אור שונות אשר חזרו 12 פעם על כל אחת מהן. המדדים העיקריים היו המידה הממוצעת של אמפליטודת ההתכווצות של האישון כפונקציה של עוצמת האור. אחוז של הסיבים המצטלבים של ה- afferent pupillomotor input חושב מהיחס של התכווצות האישון המרבית שהתקבלה בכל עין. מידת ה- RAPD נקבעה באמצעות הפופילוגרף בעקבות גירוי השדה המלא בכל עין.

התוצאות היו שבכל החולים, תגובת האישון ממחצית השדה הטמפורלי המתפקד, האיפסי-לטרלי לצד הפגוע במסילה האופטית,  הייתה  רבה יותר מאשר ממחצית השדה הנזלי הקונטרה-לטרלי. אסימטריה טמפורלית-נזלית זו גדלה ככל שגירוי האור היה חזק יותר והיה דומה בגירוי של חצי שדה ובגירוי של שדה מלא. האחוז המוערך של   decussating pupil fibers היה בין 54% ל- 67%.

מסקנת החוקרים הייתה שבמצבים של פגיעה חד-צדדית במסילה האופטית תגובת האישון לגירוי של שדות מלאים של כל עין זהה להשוואת השדה הטמפורלי המתפקד לשדה הנזלי המתפקד. אחוז הסיבים המצטלבים בא לידי ביטוי ביחס שבין האמפליטודה המרבית של התכווצות האישון כתוצאה מגירוי אור לעיניים. ה- RAPD שנגרם במצב כזה מבטא את ההבדל ברגישות לאור בין מחצית השדה התפקודית הטמפורלית והנזלית. מידת ה- RAPD לא נמצאת בהתאמה למספר האקסונים המצטלבים והבלתי מצטלבים, אלא נובעת מכך שהצד הקונטרה-לטרלי לצד של הפגיעה במסילה האופטית הינו בעל אחוז גבוה יותר של סיבים פופילומוטוריים שעברו הצלבה.

Kardon R, Kawasaki A, Miller NR:

Origin of the Relative Afferent Pupillary Defect in Optic Tract Lesions

Ophthalmology 2006;113:1345-1353.