С помощью импульсного тока восстанавливается активность нейронов, которые были угнетены вследствие патологии. Как известно, зрительный стимул, свет, попадая на нейроны сетчатки глаза, преобразуется в электрические сигналы. С их помощью кодируются, передаются и «обрабатываются» параметры зрительного стимула — от сетчатки до зрительной коры. Лечебная ЭС использует токи, которые по своим характеристикам адекватны тем, которые возбуждают зрительные нейроны, и это возбуждение распространяется от периферии до коркового отдела зрительного анализатора. Показателем этого возбуждения является фосфен — элементарное зрительное ощущение в виде свечения.
Методы лечебной электростимуляции (ЭС) зрительного анализатора применяются в клинике глазных болезней с начала 80-х годов. Их появлению способствовали многочисленные работы отечественных офтальмологов, посвященные действию электрического тока на различные отделы зрительной системы и изучению характеристик электрического фосфена (Богословский А. И.,1944; Семеновская Е. Н., 1963; Шевелев И. Н., 1966 и др.). В результате этих исследований были разработаны и внедрены в клиническую практику методы измерения электрической чувствительности и лабильности зрительной системы, определяемые по порогу возникновения фосфенов и критической частоте их слияния и исчезновения.
В середине 60-х годов были получены первые положительные клинические результаты контактных ЭС головного мозга, проводимых в НИИ мозга под руководством академика Н. П. Бехтеревой, которые также явились инициирующей основой для использования электрического тока при поражениях зрительных нервов. В русле этих работ группой исследователей НИИ экспериментальной медицины (Хилько В. А. и др., 1982; Шандурина А. Н., 1985) был разработан метод прямых электрических воздействий через вживленные субэпинервально в зрительные нервы электроды в ходе нейрохирургических операций. Выделение наиболее оптимальных режимов ЭС проводилось на основании характеристик электрической активности зрительных нервов и зрительной коры, регистрируемых в ходе стимуляции. Метод показал свою эффективность при давности поражения зрительных нервов не более 6 месяцев, а стойкость лечебного эффекта была в пределах 2-3 лет.
В дальнейшем были предложены различные подходы к зрительному нерву для хронического вживления электродов. А. Н. Шандуриной (1985) был предложен трансорбитальный способ введения электродов и их хроническое вживление, что значительно расширило показания к электростимуляции. Однако необходимость извлечения электродов после электростимуляции путем тракции не исключало возможных повреждений нерва и ретробульбарных сосудов.
В МНТК «Микрохирургия глаза» был разработан способ трансконъюнктивальнoй орбитотомии для подведения электродов и метод хронического вживления приемника электромагнитных колебаний с дистантным расположением их источника (Линник Л. Ф.,1991; Федоров С. Н. и др.1991) . Эти варианты ЭС оказались весьма эффективными при патологиях зрительного нерва травматического и сосудистого генеза, а также при устойчивой амблиопии у детей. Однако все эти способы стимуляции применялись в крупных хирургических клиниках, требовали длительного пребывания пациентов в лечебном учреждении и не могли помочь в условия поликлинического приема.
Новый этап в развитии приемов электростимуляции связан созданием неинвазивных методов. В 1985 году группой сотрудников НИИ нейрокибернетики Ростова-на-Дону во главе с Е. Б. Компанейцем был предложен метод чрескожной ЭС глаз и прибор ЭСО для его реализации, получившие широкое распространение в офтальмологической практике в силу относительной простоты, удобства и отсутствия осложнений. Процедура ЭС заключалась в поочередном прикладывании активного электрода к назальным и темпоральным зонам закрытого века глаз — по 4 серии на глаз за одну процедуру. В ходе серии глазу предъявляли 30 серий пачек импульсов тока отрицательной полярности. Появление этого метода значительно расширило круг показаний для использования электростимуляции, куда вошли дистрофические поражения сетчатки, миопия, глаукома.
В дальнейшем, в МНТК «Микрохиругия глаза» (Москва) также был разработан аппарат СЭМ для проведения неинвазивной электростимуляции. На выходе аппарата установлен кулонометр, и ЭС предложено проводить с учетом количества электричества, а именно, до получения пациентом 600 микрокулон. Кроме того, СЭМ позволял проводить и процедуру электрофореза.
Проф. А. Н. Шандурина в 1987 году предложила свой вариант чрескожной электростимуляции с использованием аппарата «Чакра». ЭС проводилась через 9 электродов, закрепленных в плотно прилегающих к параобитальным зонам очках. Подбор амплитуды тока проводили по тяжести проявления глазной патологии и по кожной чувствительности. Дальнейшее развитие метода чрескожной ЭС и его технической реализации было продолжено ученицей Е. Б. Компанейца- к. м. н. З. М. Сафиной (г. Уфа).
Клиники г. Уфы были одними из первых лечебных учреждений России, где метод Е. Б. Компанейца проходил клиническую апробацию и начал применяться с 1989 г. Однако особенности контингента пациентов, как правило, это пациенты с тяжелыми и давними поражениями зрительной системы, продиктовали необходимость совершенствования метода и прибора, поскольку использование ростовского прибора не позволяло получать фосфен, и, как следствие, положительного эффекта стимуляции. Были разработаны новые методические подходы подбора индивидуальных параметров тока для пациента, а для их реализации потребовалось создание нового микропроцессорного стимулятора ЭСОМ (прежнее название «Sunshine»), производство которого было организовано на Медицинском научно-производственном предприятии «Нейрон» . Метод и устройство по методу защищены патентами РФ ( № 2161019 ″ Способ лечения заболеваний зрительного тракта" и № 41617 ″ Устройство для диагностики и лечения заболеваний зрительного тракта ) В настоящее время выпускается уже седьмое поколение ЭСОМ.
ЭСОМ позволил изменять 8 параметров тока в широком диапазоне и получать фосфен при самых тяжелых поражениях зрения. Были разработаны четкие критерии фосфена для подбора оптимальных режимов стимуляции, значительно расширен круг показаний для лечения этим способом и была изменена сама деонтология метода. В ход процедуры был введен ряд суггестивных приемов, учитывающих психологические особенности пациентов со сниженными зрительными возможностями. Обращение врача к зрительной памяти пациента в ходе стимуляции способствует выработке зрительных условных рефлексов и формирует новые психологические установки на активное сотрудничество в процессе восстановления зрения. З. М. Сафиной были разработаны критерии ограничения количества проводимых курсов ЭС на основании динамики изменений остроты зрения в ходе лечения.
Российскими клиницистами накоплен значительный опыт использования метода З. М. Сафиной и прибора ЭСОМ при лечении тысяч пациентов с различной офтальмопатологией. Результаты этой работы нашли отражение в целом ряде кандидатских и докторских диссертаций и многочисленных научных публикациях. Инструкция к применению метода утверждена МЗ РФ 14.12.2000 (протокол к утверждению № 9 от 11.10.99). Приказом МЗ РФ № 442-н от 25 октября 2012 г. электростимулятор входит в перечень оснащения кабинетов охраны зрения.
Уникальные научные данные результатов 6 и более последовательных курсов ЭС, полученные З. М. Сафиной, способствовали формированию новых представлений о реакции зрительного анализатора на повторные электрические воздействия. Анализ результатов офтальмологического обследования и электрофизиологических показателей пациентов до и после ЭС, позволил расширить представление о механизмах действия ЭС, уточнить показания к применению, выделить варианты реагирования на повторные курсы лечения, а главное, повысить эффективность ЭС при лечении пациентов с низким зрением.
Таким образом, к настоящему времени в России сложилось несколько школ электростимуляции нейронов зрительного анализатора, каждая из которых внесла свой вклад в развитие этой методики (ее инвазивных и неинвазивных подходов) и предложила свои варианты аппаратной реализации- в Санкт-Петербурге, в Москве, в Ростове-на-Дону, в Уфе.