Pilotundersøgelse af hjerne-stimulationens effekter på orienterings- og mobilitetsfærdigheder hos voksne med synsproblemer.

Denne within-subject crossover-pilotundersøgelse involverer påføring af en svagt fokuseret elektrisk strøm til hovedet for at målrette områder for visuel behandling, mere specifikt den primære visuelle hjernebark (V1) inden for occipitalpolen. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge effektiviteten af højfrekvent transkraniel tilfældig støjstimulation (hf-tRNS), en sikker og veletableret form for hjernestimulation på O&M-præstationen hos personer med indsnævrede synsfelter i begge øjne på grund af enten retinitis pigmentosa (RP), stav-kegle-dystrofi eller fremskreden glaukom.

Deltagere vil blive rekrutteret fra universitetsklinikker såvel som lokale kliniske praksisser. Efter at have opnået fuldt informeret samtykke ved det første besøg, vil deltagerne gennemføre kliniske tests for at bekræfte, at de opfylder undersøgelsens berettigelseskriterier. Disse tests omfatter måling af deres korrigerede binokulære distance- og nærsynsstyrke, binokulær kontrastfølsomhed, binokularitet såvel som deres perifere synsfelter. Forskere vil også sikre, at det er sikkert for deltageren at gennemgå hjernestimulation ved hjælp af en liste over kontraindikationer for hjernestimulationsinterventioner og verificere, at deltagere er fri for fysiske eller motoriske handicap samt vestibularlidelser eller dysfunktioner, der kan påvirke deres gang- og balanceevner.

Under de to efterfølgende besøg vil effekterne af stimulation (som varer 20 minutter) blive undersøgt 2 og 30 minutter efter stimulation. For at evaluere forbedring vil forskellige mål for O&M-præstation blive målrettet, mens deltagerne gennemfører et O&M-forløb opdelt i 4 sektioner og bestående af en række statiske naturlige og kunstige (menneskeskabte) forhindringer. De vil blive instrueret i at gå langs de forskellige sektioner i et behageligt tempo og sikkert manøvrere forbi forhindringerne uden at røre nogen af dem. De vil også blive fortalt, i hvilke sektioner de kan forvente at støde på forhindringer. Statiske naturlige forhindringer refererer til faste/stabile forhindringer, der enten findes i miljøet (f.eks. potteplanter) eller udgør en del af bygningens arkitektur (f.eks. en stolpe eller en forseglet døråbning). Kunstige forhindringer er lavet af lette materialer såsom polystyren, gummiskum, blødt pap eller papir. Statiske naturlige/ægte forhindringer vil være i fodniveau, fra fod til knæhøjde samt skulder- og hovedhøjder, mens kunstige forhindringer vil blive placeret enten over knæet, i taljen, ved skulderen eller hovedhøjde. Personer med indsnævret synsfelttab i begge øjne, der bruger en lang hvid stok til at rejse med og har modtaget O&M-træning (inklusive stokfærdigheder) fra en orienterings- og mobilitetsprofessionel, vil blive bedt om at gennemføre forløbet med deres stok. Dog kan de med indsnævret synsfelt i begge øjne, der ikke bruger en stok, også gennemføre det samme forløb.

Mål for præstation inkluderer det primære resultatmål procentvis foretrukken ganghastighed (PPWS), det vil sige ganghastigheden for den person med synshandicap i et miljø med forhindringer udtrykt som en procentdel af deres foretrukne ganghastighed på en uhindret sti. Sekundære resultatmål inkluderer: tiden brugt på at gennemføre hver af de 4 sektioner af forløbet, antallet af O&M-fejl, visuel detekteringsafstand (VDD) (afstanden, hvor en person detekterer en forhindring i deres rejsebane, selvom de ikke kan identificere den) og visuel identifikationsafstand (VID) (afstanden, hvor en person korrekt kan identificere en forhindring i deres rejsebane).

Forløbssektion #1 vil ikke bestå af forhindringer. Tiden brugt på at gennemføre forløbssektionen, antallet af O&M-fejl og foretrukken ganghastighed på en uhindret sti (opnået fra gennemførelsestiden og længden af den lige, flade sti) vil blive målt.

Forløbssektion #2 vil bestå af forhindringer og vil være et indendørs rum, der fører til et mere åbent rum i bygningen. Tiden brugt på at gennemføre forløbssektionen, antallet af O&M-fejl og foretrukken ganghastighed på en hindret sti (opnået fra gennemførelsestiden og længden af stien) vil blive målt. Den procentvise foretrukne ganghastighed (PPWS) vil blive beregnet. PPWS er den foretrukne ganghastighed for personen i forløbssektion #2 udtrykt som en procentdel af deres foretrukne ganghastighed i forløbssektion #1.

Forløbssektioner #3 og #4 vil blive brugt til at måle VDD og VID. Hvert forløb vil være en lige indendørs korridor, der kun består af én forhindring, og forhindringen vil være forskellig for hver af de to sektioner. Desuden vil forløbssektion #3 blive brugt som et træningsforløb til måling af VDD og VID. Tiden brugt på at gennemføre forløbssektionen, antallet af O&M-fejl, visuel detekteringsafstand (VDD) og visuel identifikationsafstand (VID) vil blive målt i forløbssektioner #3 og #4.

Det er vigtigt at bemærke, at for forløbssektioner med forhindringer (forløbssektioner #2 til 4) vil placeringen af forhindringerne i hver prøve (pre, post 1 og post 2) ikke blive varieret, men derimod vil placeringen af forhindringerne på hver behandlingsdag blive randomiseret. Derudover vil der altid være to forskere med deltageren til enhver tid. Den ene vil være med deltageren for at give instruktioner og registrere data; mens den anden vil være foran deltageren for at sikre, at stien er klar, registrere tidspunkterne og bekræfte, at forhindringerne stadig er på plads (hvor relevant), samt videooptage sessionen, efter at samtykke blev opnået fra deltageren ved det første besøg. Ved at videooptage deltageren, mens de gennemfører forløbsopgaven, vil forskerne være i stand til at opnå mere præcise mål for tid og antallet af O&M-fejl.

Der vil være to stimulationssessioner (én med aktiv stimulation og én med placebo (rækkefølgen vil blive randomiseret, så hverken deltageren eller forskeren vil vide, hvad forsøgspersonen vil modtage)). Ved de to stimulationssessioner vil de primære og sekundære resultatmål blive evalueret, mens de gennemfører O&M-forløbet før stimulation (O&M-prøve), såvel som 2 minutter efter stimulation (O&M-efterprøve 1/umiddelbart efter stimulation) og 30 minutter efter stimulation (O&M-efterprøve 2/30 minutter efter stimulation).

Vi formoder, at påføring af hf-tRNS til V1 vil forbedre orienterings- og mobilitetsfærdighederne hos personer med indsnævrede synsfelter umiddelbart efter stimulation som et resultat af en stigning i den kortikale excitabilitet af de stimulerede hjerneceller, hvilket følgelig fører til perifert syn og kontrastfølsomhedsforbedringer, hvilket derved gør det muligt for deltagerne sikkert at detektere genstande og forhindringer i deres rejsebane. Vores mål er at forbedre de grundlæggende visuelle processer hos personer med indsnævrede synsfelter ved hjælp af hf-tRNS. Fra et videnskabeligt perspektiv håber vi at opdage, om hjernestimulation kan tjene som et yderligere rehabiliteringsværktøj til at forbedre O&M-færdighederne hos personer med indsnævrede synsfelter. Vi forventer, at deltagere vil opleve midlertidige O&M-forbedringer, men der vil ikke være nogen varige forbedringer i O&M-færdigheder fra et sådant single-session within-subject-studiedesign. Hvis resultaterne af denne undersøgelse viser en positiv effekt, vil dataene blive brugt til at power en større undersøgelse. Alle procedurer vil finde sted på Human Visual Neuroscience Laboratory, University of Waterloo, Ontario, Canada.