Undersøgelse af menneskelig visuel og vestibulær bevægelsesopfattelse

Når mennesker bevæger sig gennem naturlige miljøer, oplever de både visuelle og inertistimuli. Disse kan integreres i en samlet opfattelse af selvbevægelse (dvs. fælles årsagssammenhæng) eller adskilles, så inertielle eller vestibulære stimuli repræsenterer selvbevægelse, og visuel repræsenterer ydre bevægelse. Der har været meget lidt arbejde med, hvordan kausal inferens (CI) eller bestemmelse af almindelig årsagssammenhæng opstår for visuelle og inertielle stimuli. Alligevel er dette en vigtig faktor ved faldrisiko, køresyge, simulatorsyge, hjernerystelse, demens og migræne. Dette forslag har til formål at udvikle og etablere metoder til at studere CI i visuel og inerti hovedopfattelse. Dette vil blive brugt til at definere de relevante variabler i CI for disse sensoriske systemer. Almindelig årsagssammenhæng er sandsynligvis en plastisk proces, der opstår, når stimuli opstår samtidigt. Forslaget vil også undersøge denne hypotese ved at tilpasse overskriftsopfattelse, som kan danne grundlag for en ny vestibulær rehabiliteringsmetode.

Mål I: Kausal inferens (CI) for visuelle og inertioverskrifter. Under naturlige bevægelser opstår visuelle og inertisignaler sammen. Inertielle signaler repræsenterer altid selvbevægelse, visuelle signaler er tvetydige, da de kan repræsentere bevægelse gennem et fast miljø, miljøbevægelse i forhold til observatøren eller en kombination af begge. IA. Teknikker til måling af CI for visuelle og inertielle stimuli er ikke veletablerede. Efterforskerne har udviklet en teknik til at måle CI ved at præsentere offset visuelle og inertielle overskrifter samtidigt ved brug af et komplet udvalg af mulige retninger inden for det vandrette plan. Forsøgspersoner rapporterer den opfattede retning af de visuelle og inertielle stimuli uafhængigt, og om de deler fælles årsagssammenhæng eller ej. Disse prøveblokke kan gentages for at bestemme reproducerbarheden. IB. Parametre, der påvirker opfattelsen af ​​CI, vil blive varieret for at bestemme deres relative påvirkninger. Disse parametre vil omfatte stimulus timing, varighed og synsfeltstørrelse. Det er en hypotese, at fuldfelts visuelle stimuli, der er mest i overensstemmelse med inertial stimulus, vil blive opfattet som havende fælles årsagssammenhæng. IC. Forsøgspersoner med unilaterale vestibulære læsioner vil blive testet ved hjælp af teknikkerne i IA. Disse individer kan have øget afhængighed af visuelle signaler samt mindske pålidelighed og skævheder i inerti overskriftsopfattelse. Som sådan kan dette forårsage, at inertioverskrifter bliver mere påvirket af synet og resultere i en større række almindelige årsagssammenhænge.

Formål II: Visuel-inertiel kurstilpasning. Plasticitet i vestibulær perception har fået minimal opmærksomhed, på trods af at perception er det primære problem ved almindelige lidelser som svimmelhed, bevægelse og simulatorsyge. Bedre forståelse af, hvordan tilpasning sker, kunne danne grundlag for forbedrede terapeutiske muligheder samt bedre tolererede virtuelle miljøer og simuleringer. IIA. Eksponering for visuelle og inertioverskrifter med lignende karakteristika, som er systematisk forskudt, vil blive undersøgt. Det er en hypotese, at eksponering for denne situation vil påvirke den efterfølgende visuelle og inerti-heading-opfattelse såvel som deres fælles årsagssammenhæng. Disse faktorer vil også blive målt før og efter tilpasning. Grænserne for, hvilke typer af forskydninger, der kan fremkalde tilpasning, og rækken af ​​overskrifter, der kan tilpasses, vil blive udforsket. IIB. Foreløbige data viser, at kurstilpasning også kan induceres ved eksponering for et virtuelt miljø med en vinkelhastighedsforskydning i den visuelle stimulus. Denne tilpasningsmetode vil også blive undersøgt med hensyn til dens indflydelse på perception af rotation, visuelle og inertioverskrifter og almindelige årsagssammenhænge for disse overskrifter. Som med IIA vil de potentielle begrænsninger af metoden blive undersøgt.

Mål III: Heading adaptation efter vestibulært tab. Fejl i overskriftsopfattelsen er et klinisk signifikant problem. Unormal opfattelse af rotation normaliseres ofte hurtigt efter vestibulære læsioner, men foreløbige data indikerer, at retningsopfattelsen forbliver afviget i årevis efterfølgende. Dette kan skyldes asymmetri i otolith-systemet, som nuværende vestibulære rehabiliteringsmetoder ikke adresserer. Unormal retningsopfattelse kan være en væsentlig faktor i andre lidelser, herunder vestibulær migræne, demens og hjernerystelse. At forstå langsigtet tilpasning er potentielt vigtigt i disse befolkninger. IIIA. Tidsforløb og ætiologi af perceptuel patologi efter akutte vestibulære læsioner er uklar. Dette vil blive undersøgt ved sekventielt at måle bias og perceptuelle tærskler for krøjerotation, svaj og retning hos personer med akut tab af vestibulær funktion. Til at begynde med har forsøgspersoner en rotationsbias mod den intakte side, som normaliseres over tid. Overskriftsbias kan korrelere med rotationsbias eller kan være relateret til otolithysfunktion, målt med sway translation perception, eller kan forekomme som et resultat af tilpasning til den rotatoriske vertigo. IIIB. Undersøgelse af langsigtet kurstilpasning hos personer med kronisk unilateral vestibulær hypofunktion (f. dem, der har fået fjernet vestibulære schwannomer, gentamicin ablativ behandling for Menières sygdom). Da disse forsøgspersoner ofte har en skæv overskriftsopfattelse ved baseline, kan de muligvis udvise langsigtet tilpasning. Heading perception samt visuel-inerti almindelig årsagssammenhæng vil blive målt ved hjælp af teknikkerne beskrevet i Mål IC. Evnen til at tilpasse disse patienter til kursforskydninger vil blive målt ved hjælp af metoderne etableret i normale kontroller (Mål II), men tilpasningen vil altid være i en konsekvent retning for at forsøge at normalisere basislinjeafvigelse i kursopfattelse. Det vil blive afgjort, om der kan opnås varig langsigtet kurstilpasning. Forslaget har til formål at forstå, hvordan visuelle og inertielle signaler informerer om bevægelsesopfattelse, og hvordan tilpasning har potentialet til at forbedre patologisk perception.