Sensorisk integration af auditive og visuelle signaler i forskellige sammenhænge

Introduktion: Mål 1 er at fastslå, hvilken rolle genererede og naturlige lyde spiller i postural kontrol givet det visuelle miljø og sansetab. Til det vil efterforskerne måle posturalt svaj hos personer med unilateral perifer vestibulær hypofunktion (n=45), personer med SSD (n=45) og aldersmatchede kontroller (n=45). De vil blive testet i et fordybende virtual reality-miljø, der viser en abstrakt 3-vægs udstilling af stjerner eller en metrostation. Inden for hvert miljø vil vi sammenligne ændringer i posturalt svaj som reaktion på visuelle (statiske, dynamiske) og auditive forstyrrelser (ingen lyd, dynamisk lyd, dvs. rytmisk hvid støj i stjernemiljøet eller naturlige lyde, såsom tog i bevægelse, i undergrundsmiljø). Mål 2 er at bestemme, i hvilket omfang en statisk hvid støj kan forbedre balancen (reducere posturalt svaj) i et dynamisk visuelt miljø hos personer med og uden sansetab. For at nå dette mål vil de 3 grupper af deltagere blive testet i det samme visuelle miljø, men her vil vi sammenligne deres indflydelse i et lydfrit dynamisk visuelt miljø med det med statisk hvid støj.

System: Visuals blev designet i C#-sprog ved hjælp af standard Unity Engine-version 2018.1.8f1(64-bit) (©Unity Tech., San Francisco, CA, USA). Scenerne vil blive leveret via et HTC Vive-headset (Taoyuan City, Taiwan) styret af en Dell Alienware laptop 15 R3 (Round Rock, TX, USA). Vive har indbygget positionssporing, der fungerer ved 60Hz og en opdateringshastighed ved 90 Hz. Lyde vil blive leveret via Bose (Bose Corporation, Fram-ingham, MA, USA) QuietComfort 35 trådløse hovedtelefoner II med aktiv støjreduktion og 360º rumlig lyd. Processen med at skabe auditive signaler omfattede over 20 timers lydfeltoptagelse baseret på de målrettede scener og deres intensitetsniveauer i New York City. Auditive signaler blev fanget med Sennheiser Ambeo-mikrofonen i første ordens Ambisonics-format. Baggrundslydene smeltede sammen med en lyddesignproces, der involverede simulering af de detaljerede miljølyde, der findes i det naturlige miljø, for at udvikle en lydrepræsentation i den virkelige verden. Lydfilerne blev behandlet i Wwise og integreret i Unity. Posturalt svaj vil blive optaget ved 100 Hz af Qualisys software til en Kistler 5233A kraftplatform (Winterthur, Schweiz).

Dataindsamling: Potentielt kvalificerede deltagere vil udfylde en demografisk formular og gennemgå følgende diagnostiske screening på Øreinstituttet: Kalorisk test, videohovedimpulstest (vHIT), okulært/cervikalt vestibulært fremkaldt myogent potentiale og audiogram. Visuel og somatosensorisk screening vil også blive udført på Øreinstituttet. Denne første session forventes at tage 2,5 timer at gennemføre. Deltagerne vil modtage spørgeskemaer, der skal udfyldes derhjemme eller ved næste session. Dizziness Handicap Inventory (DHI) blev designet til at identificere vanskeligheder, som en patient kan opleve på grund af svimmelhed. Activities-Specific Balance Confidence (ABC) er et mål for tillid til at udføre forskellige ambulante aktiviteter uden at falde eller føle sig 'ustabil'. State-Trait Anxiety Inventory (STAI) vurderer sværhedsgraden af ​​angstsymptomer og en generaliseret tendens til at være angst. Speech, Spatial and Quality of Hearing 12-item-skalaen (SSQ12) er en gyldig, kort version af den originale SSQ, som giver indsigt i den daglige høretabs indvirkning. Virtual reality-protokollen (test af PI på NYU Human Performance Laboratory) inkluderer 12 betingelser: 2 miljøer (en abstrakt visning af stjerner, en metrostation) X 2 visuelle (bevægelige, statiske) X 3 lyde (dynamisk, ingen, statisk hvid støj) hver gentaget 3 gange i i alt 36 forsøg. Det vil blive randomiseret og gennemført over 1-2 sessioner, efter behov på op til 90 minutter hver. Lyde afspilles på det højeste niveau, som er behageligt for deltageren. Scener er 60 sekunder lange. Gennem alle sessioner vil patienterne udfylde Simulator Sygespørgeskemaet, der bruges til at overvåge deltagernes symptomer.

Dataanalyse: For hver af de 3 mål af interesse og for hvert miljø vil vi tilpasse en lineær mixed effect model. Hver model vil inkludere hovedeffekter af gruppe, visuel tilstand og auditiv tilstand, såvel som alle 2- og 3-vejs interaktioner. Modellerne vil også kontrollere for kalorie- og videohovedimpulstest (vHIT) testresultater samt aldersrelateret høretab og alder. For mål 1 vil vi vurdere betydningen af ​​kontraster mellem ingen lyde / dynamiske lyde for de forskellige synsforhold og grupper. For mål 2 vil det samme blive gjort for kontraster mellem ingen lyde / statiske lyde. Disse modeller estimerer forskellen i visuel vægtning og genvægtning mellem grupperne og maksimerer den information, vi kan opnå fra dataene, ved at tage højde for det iboende multi-level undersøgelsesdesign (person, forhold, gentagelser). Da hver person gennemfører forskellige forsøg for hver tilstand, tager modellen med lineære blandede effekter sig af disse kilder til variabilitet. P-værdier for de faste effekter vil blive beregnet ved hjælp af Satterthwaite-approksimationen for frihedsgrader for T-fordelingen80. Derudover vil vi beskrivende udforske forholdet mellem DP, område, selvrapporterede resultater (DHI, ABC, STAI, SSQ12) og alder.