Vestibuläre Präzision: Physiologie und Pathophysiologie

Das Ziel dieser Studie ist es, die vestibuläre Präzision zu untersuchen, indem die Variabilität der Verhaltensreaktionen quantifiziert wird, die sich aus dem neuronalen Rauschen ergeben, das den peripheren und zentralen vestibulären Systemen innewohnt. Da neuronales Rauschen die Signale verunreinigt, die vom Ohr übertragen und vom Gehirn verarbeitet werden, variieren die vestibulär vermittelten Verhaltensreaktionen, selbst wenn identische Stimuli bereitgestellt werden. In dieser Studie konzentrieren sich die Forscher auf die vestibuläre Präzision bei menschlichen Probanden und untersuchen ihre Quellen, ihre Auswirkungen auf das Verhalten und ihre Verschlechterung, wenn die Peripherie beschädigt ist, und ihre potenzielle Plastizität. Insbesondere werden die Forscher Folgendes untersuchen: (1) Vestibuläre Präzision bei normalen Probanden – Physiologie: A) Die Forscher messen den winkligen und linearen vestibulookulären Reflex (VOR) unter Verwendung neuartiger Bewegungskombinationen, die Augenbewegungsreaktionen verstärken oder aufheben, was dies ermöglicht uns, um die Verteilung und Größe der Geräusche zu bestimmen, die in den sensorischen Bahnen (Kanal, Otolithen) und in der okulomotorischen Bahn erzeugt werden. Die Forscher gehen davon aus, dass normale Probanden eine bimodale Geräuschverteilung mit entweder sensorischer oder motorischer Dominanz aufweisen und dass Probanden mit mehr sensorischem Rauschen andere Verhaltensmerkmale aufweisen, die dieses Merkmal widerspiegeln (z. B. höhere Wahrnehmungsschwellen); und B) Die Ermittler werden das vestibuläre Rauschen von Probe-Versuchs-Variationen im VOR untersuchen und die VOR-Dynamik mit denen vergleichen, die von einem Bayes'schen Modell unter Verwendung des untersuchten Rauschens vorhergesagt wurden. Die Forscher prognostizieren Schwankungen in der VOR-Dynamik zwischen Probanden, Alter und Stimulusamplituden, die mit der Bayes'schen Verarbeitung von Rauschen übereinstimmen werden. Potenzielle Störfaktoren werden sorgfältig kontrolliert, einschließlich Aufmerksamkeit, Müdigkeit und nicht-vestibuläre Hinweise. (2) Vestibuläre Präzision nach peripherer Schädigung – Pathophysiologie: A) Die Forscher untersuchen die Veränderungen der vestibulären Präzision, die auftreten, wenn ein Nervus vestibularis geschädigt ist (durch ein Vestibularisschwannom, VS) und nachdem der beschädigte Nerv chirurgisch durchtrennt wurde, und untersuchen dies wenn Präzisionsmessungen Hinweise auf pathologische Geräusche liefern können, die von dem geschädigten Nerv erzeugt werden, und daher helfen, das klinische Ergebnis vorherzusagen, wenn der Nerv durchtrennt wird. Die Forscher gehen davon aus, dass Änderungen der Signalzuverlässigkeit aufgrund des VS sowohl auf die reduzierte Redundanz zurückzuführen sind, die durch den Verlust afferenter Fasern verursacht wird, als auch auf anormales Rauschen, das durch den beschädigten Vestibularnerv erzeugt wird, und dass Änderungen der Präzision nach Neurektomie die charakterisierenden Ergebnismaße korrelieren Behinderung des Patienten; und B) Die Forscher untersuchen die Plastizität der vestibulären Präzision im okulomotorischen und perzeptuellen Bereich mit dem Ziel festzustellen, ob die Präzision verbessert werden kann. Unter Verwendung neuartiger Trainingsansätze, die herausfordernde Signalextraktionsaufgaben bieten, gehen die Forscher davon aus, dass die Teilnehmer ihre vestibuläre Präzision bei der trainierten Aufgabe verbessern werden. Als sekundäres Ergebnis messen die Ermittler, ob sich das Training eines Verhaltens auf das nicht trainierte Verhalten verallgemeinert und ob die Symptome des Patienten durch die verbesserte Präzision beeinflusst werden.