Menschliche visuelle und vestibuläre Bewegungswahrnehmungsstudie

Wenn sich Menschen durch natürliche Umgebungen bewegen, erfahren sie sowohl visuelle als auch Trägheitsreize. Diese können in eine einheitliche Wahrnehmung der Eigenbewegung (d. h. gemeinsame Ursache) integriert oder getrennt werden, so dass Trägheits- oder Vestibularreize Eigenbewegung darstellen und visuelle Fremdbewegungen darstellen. Es wurde nur sehr wenig darüber gearbeitet, wie kausale Inferenz (CI) oder Bestimmung gemeinsamer Ursachen für visuelle und Trägheitsreize auftritt. Dies ist jedoch ein wichtiger Faktor bei Sturzrisiko, Reisekrankheit, Simulatorkrankheit, Gehirnerschütterung, Demenz und Migräne. Dieser Vorschlag zielt darauf ab, Methoden zur Untersuchung von CI bei der visuellen und Trägheitskurswahrnehmung zu entwickeln und zu etablieren. Dies wird verwendet, um die relevanten Variablen in CI für diese sensorischen Systeme zu definieren. Die gemeinsame Ursache ist wahrscheinlich ein plastischer Prozess, der auftritt, wenn Stimuli gleichzeitig auftreten. Der Vorschlag wird diese Hypothese auch untersuchen, indem er die Richtungswahrnehmung anpasst, was die Grundlage für eine neuartige vestibuläre Rehabilitationsmethode bilden könnte.

Ziel I: Kausale Inferenz (CI) für visuelle und inertiale Überschriften. Bei natürlichen Bewegungen treten visuelle und Trägheitshinweise zusammen auf. Trägheitshinweise stellen immer Eigenbewegung dar, visuelle Hinweise sind mehrdeutig, da sie Bewegung durch eine feste Umgebung, Umgebungsbewegung relativ zum Beobachter oder eine Kombination aus beidem darstellen können. IA. Techniken zur Messung des CI für visuelle und Trägheitsreize sind nicht gut etabliert. Die Ermittler haben eine Technik entwickelt, um CI zu messen, indem sie versetzte visuelle und Trägheitskurse gleichzeitig unter Verwendung eines vollständigen Bereichs möglicher Richtungen innerhalb der horizontalen Ebene präsentieren. Die Probanden berichten unabhängig voneinander über die wahrgenommene Richtung der visuellen und Trägheitsreize und ob sie eine gemeinsame Ursache haben oder nicht. Diese Versuchsblöcke können wiederholt werden, um die Reproduzierbarkeit zu bestimmen. IB. Parameter, die die Wahrnehmung von CI beeinflussen, werden variiert, um ihre relativen Einflüsse zu bestimmen. Diese Parameter umfassen das Stimulus-Timing, die Dauer und die Gesichtsfeldgröße. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass visuelle Vollfeldreize, die am ehesten mit dem Trägheitsreiz übereinstimmen, so wahrgenommen werden, als hätten sie eine gemeinsame Ursache. IC. Patienten mit einseitigen vestibulären Läsionen werden mit den Techniken in IA getestet. Diese Personen verlassen sich möglicherweise verstärkt auf visuelle Hinweise sowie eine verringerte Zuverlässigkeit und Verzerrungen bei der Wahrnehmung des Trägheitskurses. Als solches kann dies dazu führen, dass Trägheitskurse stärker vom Sehen beeinflusst werden und zu einem größeren Bereich gemeinsamer Ursachen führen.

Ziel II: Visuelle Trägheitskursanpassung. Der Plastizität der vestibulären Wahrnehmung wurde nur wenig Beachtung geschenkt, obwohl die Wahrnehmung das Hauptproblem bei häufigen Störungen wie Schwindel, Bewegungs- und Simulatorkrankheit ist. Ein besseres Verständnis der Anpassungsvorgänge könnte die Grundlage für verbesserte therapeutische Optionen sowie besser verträgliche virtuelle Umgebungen und Simulationen bilden. IIA. Die Exposition gegenüber visuellen und Trägheitskursen mit ähnlichen Eigenschaften, die systematisch ausgeglichen werden, wird untersucht. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass die Exposition gegenüber dieser Situation die nachfolgende visuelle und Trägheitskurswahrnehmung sowie ihre gemeinsame Ursache beeinflussen wird. Auch diese Faktoren werden vor und nach der Anpassung gemessen. Die Grenzen dessen, welche Arten von Offsets eine Anpassung herbeiführen können, und der Bereich der Überschriften, die angepasst werden können, werden untersucht. IIB. Vorläufige Daten zeigen, dass die Kursanpassung auch durch die Exposition gegenüber einer virtuellen Umgebung mit einem Winkelgeschwindigkeits-Offset im visuellen Stimulus induziert werden kann. Diese Anpassungsmethode wird auch im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Wahrnehmung von Rotation, visuellen und Trägheitskursen und gemeinsamen Ursachen dieser Kursrichtungen untersucht. Wie bei IIA werden die möglichen Einschränkungen der Methode untersucht.

Ziel III: Kursanpassung nach Gleichgewichtsverlust. Fehler in der Richtungswahrnehmung sind ein klinisch signifikantes Problem. Eine abnormale Rotationswahrnehmung normalisiert sich nach vestibulären Läsionen oft schnell, aber vorläufige Daten deuten darauf hin, dass die Richtungswahrnehmung noch Jahre danach abweicht. Dies könnte auf eine Asymmetrie im Otolithensystem zurückzuführen sein, die die aktuellen vestibulären Rehabilitationsmethoden nicht ansprechen. Eine abnormale Richtungswahrnehmung kann ein wesentlicher Faktor bei anderen Störungen sein, einschließlich vestibulärer Migräne, Demenz und Gehirnerschütterung. Das Verständnis der langfristigen Anpassung ist in diesen Populationen potenziell wichtig. IIIA. Zeitverlauf und Ätiologie der Wahrnehmungspathologie nach akuten vestibulären Läsionen ist unklar. Dies wird untersucht, indem bei Personen mit akutem Verlust der vestibulären Funktion nacheinander Bias und Wahrnehmungsschwellen für Gierrotation, Schwanken und Überschrift gemessen werden. Anfänglich haben die Probanden eine Rotationsneigung zur intakten Seite, die sich mit der Zeit normalisiert. Der Heading-Bias kann mit Rotations-Bias korrelieren oder mit Otolithen-Dysfunktion zusammenhängen, gemessen an der Wahrnehmung der Sway-Translation, oder kann als Ergebnis der Anpassung an den Rotationsschwindel auftreten. IIIB. Untersuchung der langfristigen Kursanpassung bei Patienten mit chronischer einseitiger vestibulärer Unterfunktion (z. Patienten, bei denen vestibuläre Schwannome entfernt wurden, ablative Therapie mit Gentamicin bei Morbus Meniere). Da diese Probanden zu Studienbeginn oft eine voreingenommene Richtungswahrnehmung haben, können sie möglicherweise eine langfristige Anpassung zeigen. Die Richtungswahrnehmung sowie die visuelle und träge gemeinsame Kausalität werden mit den in Aim IC beschriebenen Techniken gemessen. Die Fähigkeit, diese Patienten an Richtungsabweichungen anzupassen, wird mit den Methoden gemessen, die bei normalen Kontrollen (Ziel II) etabliert sind, aber die Anpassung wird immer in einer konsistenten Richtung erfolgen, um zu versuchen, die Grundlinienabweichung in der Richtungswahrnehmung zu normalisieren. Es wird ermittelt, ob eine dauerhafte langfristige Kursanpassung erreicht werden kann. Der Vorschlag zielt darauf ab zu verstehen, wie visuelle und Trägheitshinweise die Bewegungswahrnehmung beeinflussen und wie Anpassung das Potenzial hat, die pathologische Wahrnehmung zu verbessern.