Faktorer i læring og plasticitet: Makuladegeneration (FLAP)

Forskning i perceptuel læring (PL) har været domineret af undersøgelser, der søger at isolere og forbedre individuelle visuelle processer. Et vigtigt translationelt resultat af PL-forskning er imidlertid at imødekomme behovene hos patienter med synstab, som søger at forbedre ydeevnen på daglige opgaver såsom læsning, navigation og ansigtsgenkendelse. Disse mere økologiske tilfælde af adfærdsændringer og kortikal plasticitet, som i sagens natur er komplekse og integrerende, har afsløret betydelige huller i en mere holistisk forståelse af, hvordan flere visuelle processer og deres tilknyttede hjernesystemer i fællesskab bidrager til holdbar og generaliserbar PL. For at imødegå disse huller studerer efterforskerne her simuleret og naturligt centralt synstab. Forskerne fokuserer på makuladegeneration (MD), en af ​​de mest almindelige årsager til synstab (forventet at påvirke 248 millioner mennesker på verdensplan i 2040), som skyldes beskadigelse af fotoreceptorer i makula, der forstyrrer det centrale syn. Et sådant centralt synstab er en fremragende linse, hvorigennem man studerer, hvordan økologisk relevante ændringer i brugen af ​​syn relaterer sig til ændring af hjerneaktivitet og forbindelse, fordi det repræsenterer en massiv ændring i visuel oplevelse, der kræver afhængighed af perifert syn til daglige opgaver. Med brugen af ​​eye-trackers og blik-kontingente displays, der inducerer centrale scotomer, kan centralt synstab simuleres hos normalt seende individer, som derefter udvikler perifere udseende mønstre, der ligner kompenserende synsstrategier set hos MD-patienter. Ideel brug af perifert syn kræver forbedring i flere synsdomæner, tre af de vigtigste er: tidlig visuel behandling (f.eks. visuel følsomhed), visuel behandling på mellemniveau (f.eks. rumlig integration) og opmærksomhed og øjenbevægelser. Til dato har ingen undersøgelse systematisk undersøgt disse tre domæner af PL og deres neurale fundament. Den foreslåede forskningsplan hviler på strengt tidligere arbejde, der viser, at PL påvirker flere hjernestrukturer og funktioner relateret til disse tre domæner. Forskerne foreslår en ny tilgang til systematisk at måle, hvordan forskellige træningsregimer relateret til de tre domæner påvirker en bred vifte af psykofysiske og økologiske adfærd (Mål 1), hvordan disse ændringer opstår som følge af plasticitet i hjernens struktur og funktion (Mål 2), og hvordan PL efter simuleret centralt synstab sammenlignes med PL i MD (Mål 3). Dette arbejde er betydningsfuldt og innovativt, da det vil være den første integrerede undersøgelse af PL, der karakteriserer flere oplærbare faktorer og deres indvirkning på forskellige adfærdsmæssige resultater og på banebrydende vurderinger af neurale repræsentationer og dynamik. Det er også den første undersøgelse, der direkte sammenligner PL hos MD-patienter med PL i et kontrolleret modelsystem af centralt synsfelttab med simulerede scotomer, som, hvis det valideres, vil tillade brugen af ​​dette modelsystem til at udspørge MD i større prøver af raske individer. Efterforskerne vil også dele et unikt datasæt, der vil hjælpe feltet med at forstå adfærdsmæssig og neural plasticitet efter centralt synstab og individuelle forskelle i reaktionsevne over for træning. Endelig vil dette arbejde belyse grundlæggende mekanismer for hjernens plasticitet efter sensorisk tab, der kan generaliseres til andre former for genoptræning efter perifer eller central skade.