Restoration of visual function via perceptual learning that targets specific brain areas Rétablissement des fonctions visuelles grâce à un apprentissage perceptuel visant des zones précises du cerveau Following stroke or traumatic brain injury, many patients exhibit cortical visual impairment (CVI), usually in the form of a large blind spot in the visual field opposite the injury. In high-income countries, CVI is now the leading cause of vision loss in children, and pediatric CVI is ten times more prevalent in low-income countries. Overall, the population of CVI patients numbers approximately 20 million worldwide, the vast majority of whom receive no treatment whatsoever. 

CVI results specifically from damage to the primary visual cortex (area V1) or the structures leading to it, but most patients actually have access to visual input via a pathway from the eye to the extrastriate cortex, a collection of brain areas that encode complex visual stimuli. This pathway bypasses area V1, and it often supports a kind of subconscious vision known as “blindsight”. Although there is some evidence that this pathway can be strengthened with appropriate training protocols, there has been very little effort to design appropriate therapies. 

The aim of this project is to develop novel therapies for treating CVI, based on recent advances in our understanding of brain plasticity. More specifically, the research team will examine how the brain regions responsible for visual perception change when subjects are trained to identify particular visual stimuli. The project will also identify brain regions responsible for maintaining visual signals in memory across eye movements and develop training procedures that maximize the effectiveness of this integration. These findings will be used to design novel training protocols for CVI patients. The benefits will likely be greatest for pediatric patients, given their greater potential for plasticity. The project will provide a strong research environment and capacity building and exchange opportunities for graduate students, clinicians, and researchers based in Nepal. 

The project is led in Canada by McGill University in collaboration with the Hebrew University of Jerusalem in Israel and the Tilganga Institute of Ophthalmology in Nepal.

This project was selected for funding through the fourth research competition of the Joint Canada-Israel Health Research Program. This initiative is a partnership between IDRC, the Canadian Institutes of Health Research, the Israel Science Foundation, and the Azrieli Foundation. Après un accident vasculaire cérébral ou un traumatisme cérébral, bon nombre de patients présentent une déficience visuelle corticale, à savoir une tache aveugle dans le champ de vision, côté opposé à la lésion. Dans les pays à revenu élevé, la déficience visuelle corticale est à présent la principale cause de cécité chez l’enfant et elle est dix fois plus fréquente chez les enfants vivant dans les pays à faible revenu. Dans l’ensemble, cette déficience touche environ 20 millions de personnes dans le monde, dont la majorité d’entre elles ne reçoivent aucun traitement. 

Cette maladie endommage principalement le cortex visuel primaire (aire V1) ou les structures s’y rattachant. Cependant, la plupart des patients ont en réalité accès à l’entrée visuelle en empruntant la voie qui va de l’oeil jusqu’au cortex extrastrié, un rassemblement de multiples aires cérébrales encodant les stimulus visuels complexes. Cette voie contourne l’aire V1 et peut provoquer une espèce de vision subconsciente appelée « vue aveugle ». Si certains signes indiquent que cette voie peut être renforcée au moyen de protocoles de formation adaptés, très peu d’efforts ont été entrepris pour mettre au point des thérapies appropriées. 

Ce projet vise à développer de nouvelles thérapies pour traiter la déficience visuelle corticale, en s’appuyant sur les récentes percées dans le domaine de la neuroplasticité. L’équipe de recherche étudiera comment les régions du cerveau responsables de la perception visuelle changent lorsque les personnes sont formées à déceler certains types de stimulus visuels. Le projet permettra également de déterminer les régions du cerveau capables de garder en mémoire les signaux visuels au travers de mouvements oculaires et de mettre en place des procédures de formation qui optimisent cette intégration. Ces résultats serviront à établir de nouveaux protocoles de formation pour les patients atteints de déficience visuelle corticale. Le projet permettra des occasions de renforcement des capacités aux étudiants diplômés, aux cliniciens et aux chercheurs établis au Népal. 

Il est dirigé au Canada par l’Université McGill, en collaboration avec l’Université hébraïque de Jérusalem en Israël et l’Institut Tilganga d’ophtalmologie au Népal.

Ce projet a été retenu aux fins de financement au cours du quatrième concours de recherche du Programme conjoint canado-israélien de recherche en santé. Il s’agit d’un partenariat entre le CRDI, les Instituts de recherche en santé du Canada, l’Azrieli Foundation et l’Israel Science Foundation.