Smyslová integrace sluchových a vizuálních podnětů v různých kontextech

Úvod: Cílem 1 je stanovit roli generovaných a přirozených zvuků v posturální kontrole vzhledem k vizuálnímu prostředí a ztrátě smyslů. Za tímto účelem budou vyšetřovatelé měřit posturální houpání u jedinců s jednostrannou periferní vestibulární hypofunkcí (n=45), jedinců s SSD (n=45) a věkově odpovídajících kontrol (n=45). Budou testovány v pohlcujícím prostředí virtuální reality zobrazující abstraktní 3-stěnné zobrazení hvězd nebo stanice metra. V každém prostředí porovnáme změny v posturálním kývání v reakci na vizuální (statické, dynamické) a sluchové poruchy (žádný zvuk, dynamický zvuk, tj. rytmický bílý šum v prostředí hvězd nebo přírodní zvuky, jako jsou jedoucí vlaky, v prostředí metra). Cílem 2 je určit, do jaké míry může statický bílý šum zlepšit rovnováhu (snížit posturální kolísání) v dynamickém vizuálním prostředí u jedinců s a bez ztráty smyslů. K dosažení tohoto cíle budou 3 skupiny účastníků testovány ve stejném vizuálním prostředí, ale zde porovnáme jejich vliv v dynamickém vizuálním prostředí bez zvuku se statickým bílým šumem.

Systém: Vizuály byly navrženy v jazyce C# s použitím standardní verze Unity Engine 2018.1.8f1 (64-bit) (©Unity Tech., San Francisco, CA, USA). Scény budou dodávány prostřednictvím náhlavní soupravy HTC Vive (Taoyuan City, Tchaj-wan) ovládané notebookem Dell Alienware 15 R3 (Round Rock, TX, USA). Vive má vestavěné polohové sledování pracující při 60 Hz a obnovovací frekvenci při 90 Hz. Zvuky budou dodávány prostřednictvím bezdrátových sluchátek QuietComfort 35 II Bose (Bose Corporation, Fram-ingham, MA, USA) s aktivním potlačením hluku a 360º prostorovým zvukem. Proces vytváření sluchových podnětů zahrnoval více než 20 hodin záznamu zvukového pole na základě cílených scén a úrovní jejich intenzity v New Yorku. Sluchové podněty byly zachyceny mikrofonem Sennheiser Ambeo ve formátu Ambisonics prvního řádu. Zvuky na pozadí se spojily s procesem zvukového designu, který zahrnoval simulaci detailních zvuků okolního prostředí, které existují v přirozeném prostředí, aby se vytvořila zvuková reprezentace v reálném světě. Zvukové soubory byly zpracovány ve Wwise a integrovány do Unity. Posturální houpání bude zaznamenáno při 100 Hz softwarem Qualisys pro silovou platformu Kistler 5233A (Winterthur, Švýcarsko).

Sběr dat: Potenciálně způsobilí účastníci vyplní demografický formulář a projdou následujícím diagnostickým screeningem v Ear Institute: Kalorický test, Video Head Impulse Test (vHIT), oční/cervikální vestibulární evokovaný myogenní potenciál a audiogram. Vizuální a somatosenzorický screening bude také prováděn v ušním ústavu. Očekává se, že dokončení této první relace bude trvat 2,5 hodiny. Účastníci obdrží dotazníky, které vyplní doma nebo na příštím sezení. Dizziness Handicap Inventory (DHI) byl navržen tak, aby identifikoval obtíže, které pacient může pociťovat v důsledku závratí. Důvěra rovnováhy při konkrétních činnostech (ABC) je měřítkem sebedůvěry při provádění různých ambulantních činností bez pádu nebo pocitu „nejistosti“. State-Trait Anxiety Inventory (STAI) hodnotí závažnost symptomů úzkosti a generalizovanou tendenci k úzkosti. 12položková škála řeči, prostoru a kvality sluchu (SSQ12) je platná krátká verze původní SSQ, která poskytuje informace o každodenním dopadu ztráty sluchu. Protokol virtuální reality (testování PI v NYU Human Performance Laboratory) zahrnuje 12 podmínek: 2 prostředí (abstraktní zobrazení hvězd, stanice metra) X 2 vizuální (pohyblivé, statické) X 3 zvuky (dynamické, žádné, statické bílý šum), každý opakován 3krát, celkem 36 pokusů. Bude randomizováno a dokončeno během 1-2 sezení, podle potřeby až do 90 minut každé. Zvuky budou přehrávány na nejvyšší úrovni, která je pro účastníka pohodlná. Scény jsou dlouhé 60 sekund. Během všech sezení budou pacienti vyplňovat Simulátorový dotazník nemoci, který se používá k monitorování symptomů účastníků.

Analýza dat: Pro každé ze 3 měření zájmu a pro každé prostředí přizpůsobíme lineární model smíšených efektů. Každý model bude zahrnovat hlavní efekty skupiny, vizuálního a sluchového stavu, stejně jako všechny 2 a 3-cestné interakce. Modely budou také kontrolovat výsledky kalorického testu a testu Video Head Impulse Test (vHIT), stejně jako ztrátu sluchu související s věkem a věk. Pro cíl 1 posoudíme význam kontrastů mezi žádnými zvuky / dynamickými zvuky pro různé vizuální podmínky a skupiny. Pro cíl 2 bude totéž provedeno pro kontrasty mezi žádnými zvuky / statickými zvuky. Tyto modely odhadují rozdíl ve vizuálním vážení a převažování mezi skupinami, maximalizují informace, které můžeme z dat získat, zohledněním inherentního víceúrovňového designu studie (osoba, podmínky, opakování). Protože každý člověk absolvuje různé testy pro každý stav, model lineárních smíšených účinků odpovídá za tyto zdroje variability. P-hodnoty pro fixní efekty budou vypočteny pomocí Satterthwaiteovy aproximace pro stupně volnosti pro T-rozdělení80. Kromě toho budeme deskriptivně prozkoumávat vztah mezi RP, oblastí, self-reportovanými výsledky (DHI, ABC, STAI, SSQ12) a věkem.