Pilotní studie účinků mozkové stimulace na orientační a pohybové dovednosti u dospělých se zrakovým postižením.

Tato pilotní studie s křížovým designem uvnitř subjektu zahrnuje aplikaci slabého fokusovaného elektrického proudu na hlavu, aby se zacílilo na oblasti vizuálního zpracování, konkrétněji primární vizuální kortex (V1) v okcipitálním pólu. Účelem této studie je prozkoumat účinnost vysokofrekvenční transkraniální stimulace náhodným šumem (hf-tRNS), bezpečné a dobře zavedené formy stimulace mozku, na výkon O&M u jedinců se zúženými zornými poli v obou očích v důsledku buď retinitis pigmentosa (RP), dystrofie tyčinek a čípků nebo pokročilého glaukomu.

Účastníci budou rekrutováni z univerzitních klinik i místních klinických praxí. Po získání plného informovaného souhlasu při první návštěvě účastníci absolvují klinické testy, aby se potvrdilo, že splňují kritéria způsobilosti pro studii. Tyto testy zahrnují měření jejich korigované binokulární zrakové ostrosti na dálku a na blízko, binokulární kontrastní citlivosti, binokularity, stejně jako jejich periferních zorných polí. Výzkumníci také zajistí, aby bylo pro účastníka bezpečné podstoupit stimulaci mozku pomocí seznamu kontraindikací pro zásahy stimulace mozku, a ověří, že účastníci jsou bez fyzických nebo motorických postižení, stejně jako vestibulárních poruch nebo dysfunkcí, které mohou ovlivnit jejich schopnost chůze a rovnováhy.

Během dvou následujících návštěv budou účinky stimulace (která trvá 20 minut) studovány 2 a 30 minut po stimulaci. Pro vyhodnocení zlepšení budou cíleny různé míry výkonu O&M, zatímco účastníci absolvují kurz O&M rozdělený do 4 částí a složený z řady statických přírodních a umělých (vyrobených člověkem) překážek. Bude jim řečeno, aby procházeli jednotlivými částmi pohodlným tempem a bezpečně překonávali překážky, aniž by se jich dotkli. Bude jim také řečeno, ve kterých částech mohou očekávat překážky. Statické přírodní překážky odkazují na pevné/ustálené/stabilní překážky, které jsou buď běžně k nalezení v prostředí (např. květináče) nebo jsou součástí architektury budovy (např. sloup nebo zazděný vchod). Umělé překážky jsou vyrobeny z lehkých materiálů, jako je polystyren, pěnová guma, měkký karton nebo papír. Statické přírodní/skutečné překážky budou ve výšce chodidel, od chodidel po kolena, stejně jako ve výšce ramen a hlavy, zatímco umělé překážky budou umístěny buď nad kolenem, v pase, ve výšce ramen nebo hlavy. Jedinci se zúženým zorným polem v obou očích, kteří používají dlouhou bílou hůl pro pohyb a absolvovali školení O&M (včetně dovedností s holí) od odborníka na orientaci a mobilitu, budou požádáni, aby kurz absolvovali se svou holí. Avšak ti se zúženým zorným polem v obou očích, kteří hůl nepoužívají, mohou také absolvovat stejný kurz.

Míry výkonu zahrnují primární výstupní míru procento preferované rychlosti chůze (PPWS), což je rychlost chůze zrakově postiženého jedince v prostředí s překážkami vyjádřená jako procento jeho preferované rychlosti chůze na neomezené cestě. Sekundární výstupní míry zahrnují: čas potřebný k dokončení každé ze 4 částí kurzu, počet chyb O&M, vizuální detekční vzdálenost (VDD) (vzdálenost, na kterou jedinec detekuje překážku na své cestě, i když ji nemůže identifikovat) a vizuální identifikační vzdálenost (VID) (vzdálenost, na kterou jedinec dokáže správně identifikovat překážku na své cestě).

Část kurzu #1 nebude obsahovat překážky. Bude měřen čas potřebný k dokončení části kurzu, počet chyb O&M a preferovaná rychlost chůze na neomezené cestě (získaná z času dokončení a délky rovné, ploché cesty).

Část kurzu #2 bude obsahovat překážky a bude to vnitřní prostor vedoucí k otevřenějšímu prostoru uvnitř budovy. Bude měřen čas potřebný k dokončení části kurzu, počet chyb O&M a preferovaná rychlost chůze na cestě s překážkami (získaná z času dokončení a délky cesty). Bude vypočítáno procento preferované rychlosti chůze (PPWS). PPWS je preferovaná rychlost chůze jedince v části kurzu #2 vyjádřená jako procento jeho preferované rychlosti chůze v části kurzu #1.

Části kurzu #3 a #4 budou použity pro měření VDD a VID. Každý kurz bude rovná vnitřní chodba skládající se pouze z jedné překážky a překážka bude pro každou ze dvou částí jiná. Navíc část kurzu #3 bude použita jako tréninkový kurz pro měření VDD a VID. V částech kurzu #3 a #4 bude měřen čas potřebný k dokončení části kurzu, počet chyb O&M, vizuální detekční vzdálenost (VDD) a vizuální identifikační vzdálenost (VID).

Je důležité poznamenat, že pro části kurzu s překážkami (části kurzu #2 až 4) se umístění překážek v každém pokusu (před, po 1 a po 2) nebude měnit, ale umístění překážek v každý den léčby bude randomizováno. Kromě toho budou s účastníkem vždy přítomni dva výzkumníci. Jeden bude s účastníkem, aby poskytoval instrukce a zaznamenával data; zatímco druhý bude před účastníkem, aby zajistil, že cesta je volná, zaznamenával časy a potvrdil, že překážky jsou stále na místě (pokud je to relevantní), stejně jako nahrával na video sezení poté, co byl získán souhlas od účastníka při první návštěvě. Nahráváním videa účastníka při plnění úkolu kurzu budou výzkumníci schopni získat přesnější míry času a počtu chyb O&M.

Budou dvě stimulační sezení (jedno s aktivní stimulací a jedno s placebem (pořadí bude randomizováno tak, že ani účastník, ani výzkumník nebudou vědět, co subjekt obdrží)). Při dvou stimulačních sezeních budou primární a sekundární výstupní míry vyhodnoceny, když účastníci absolvují kurz O&M před stimulací (O&M pretest), stejně jako 2 minuty po stimulaci (O&M post-test 1/ihned po stimulaci) a 30 minut po stimulaci (O&M post-test 2/30 minut po stimulaci).

Předpokládáme, že aplikace hf-tRNS na V1 zlepší dovednosti orientace a mobility jedinců se zúženými zornými poli bezprostředně po stimulaci v důsledku zvýšení kortikální excitability stimulovaných mozkových buněk, což následně vede ke zlepšení periferního vidění a kontrastní citlivosti, a tím umožňuje účastníkům bezpečně detekovat objekty a překážky na jejich cestě. Naším cílem je zlepšit základní vizuální procesy jedinců se zúženými zornými poli pomocí hf-tRNS. Z vědeckého hlediska doufáme, že objevíme, zda může stimulace mozku sloužit jako další rehabilitační nástroj pro zlepšení dovedností O&M u jedinců se zúženými zornými poli. Očekáváme, že účastníci zažijí dočasná zlepšení O&M, avšak z takového jednorázového sezení v rámci studie uvnitř subjektu nebudou žádná trvalá zlepšení dovedností O&M. Pokud výsledky této studie ukážou pozitivní efekt, data budou použita k napájení větší studie. Veškeré postupy proběhnou v Laboratoři lidské vizuální neurovědy na University of Waterloo v Ontariu v Kanadě.