Integración sensorial de señales auditivas y visuales en diversos contextos

Introducción: El objetivo 1 es establecer el papel de los sonidos naturales y generados en el control postural dado el entorno visual y la pérdida sensorial. Para ello, los investigadores medirán el balanceo postural en personas con hipofunción vestibular periférica unilateral (n=45), personas con SSD (n=45) y controles de la misma edad (n=45). Se probarán en un entorno de realidad virtual inmersivo que muestra una pantalla abstracta de tres paredes de estrellas o una estación de metro. Dentro de cada entorno, compararemos los cambios en el balanceo postural en respuesta a perturbaciones visuales (estáticas, dinámicas) y auditivas (ausencia de sonido, sonido dinámico, es decir, ruido blanco rítmico en el entorno de las estrellas o sonidos naturales, como trenes en movimiento, en el ambiente subterráneo). El objetivo 2 es determinar hasta qué punto un ruido blanco estático puede mejorar el equilibrio (reducir el balanceo postural) dentro de un entorno visual dinámico en personas con y sin pérdida sensorial. Para lograr este objetivo, los 3 grupos de participantes serán evaluados dentro del mismo entorno visual, pero aquí compararemos su balanceo dentro de un entorno visual dinámico sin sonido con el de un ruido blanco estático.

Sistema: los elementos visuales se diseñaron en lenguaje C# con la versión estándar de Unity Engine 2018.1.8f1 (64 bits) (©Unity Tech., San Francisco, CA, EE. UU.). Las escenas se entregarán a través de un auricular HTC Vive (Ciudad de Taoyuan, Taiwán) controlado por una computadora portátil Dell Alienware 15 R3 (Round Rock, TX, EE. UU.). Vive tiene un seguimiento posicional incorporado que funciona a 60 Hz y una frecuencia de actualización de 90 Hz. Los sonidos se entregarán a través de Bose (Bose Corporation, Fram-ingham, MA, EE. UU.) Auriculares inalámbricos QuietComfort 35 II con cancelación activa de ruido y audio espacial de 360º. El proceso de creación de señales auditivas incluyó más de 20 horas de grabación de campo de sonido en función de las escenas seleccionadas y sus niveles de intensidad en la ciudad de Nueva York. Las señales auditivas se capturaron con el micrófono Sennheiser Ambeo en formato Ambisonics de primer orden. Los sonidos de fondo se fusionaron con un proceso de diseño de sonido que involucró la simulación de los sonidos ambientales detallados que existen dentro del entorno natural para desarrollar una representación sonora del mundo real. Los archivos de audio se procesaron en Wwise y se integraron en Unity. El balanceo postural se registrará a 100 Hz mediante el software Qualisys para una plataforma de fuerza Kistler 5233A (Winterthur, Suiza).

Recopilación de datos: los participantes potencialmente elegibles completarán un formulario de datos demográficos y pasarán por las siguientes pruebas de diagnóstico en el Ear Institute: prueba calórica, prueba de impulso de la cabeza por video (vHIT), potencial miogénico evocado vestibular ocular/cervical y audiograma. También se realizarán exámenes visuales y somatosensoriales en el Ear Institute. Se espera que esta primera sesión tarde 2,5 horas en completarse. Los participantes recibirán cuestionarios para completar en casa o en la próxima sesión. El Dizziness Handicap Inventory (DHI) fue diseñado para identificar las dificultades que un paciente puede estar experimentando debido a los mareos. La confianza en el equilibrio de actividades específicas (ABC) es una medida de confianza para realizar varias actividades ambulatorias sin caerse o sentirse 'inestable'. El Inventario de Ansiedad Estado-Rasgo (STAI) evalúa la gravedad de los síntomas de ansiedad y una tendencia generalizada a estar ansioso. La escala de 12 ítems Speech, Spatial and Quality of Hearing (SSQ12) es una versión corta y válida del SSQ original que proporciona información sobre el impacto de la pérdida auditiva en el día a día. El protocolo de realidad virtual (probado por el PI en el Laboratorio de Rendimiento Humano de la NYU) incluye 12 condiciones: 2 entornos (una exhibición abstracta de estrellas, una estación de metro) X 2 visuales (en movimiento, estático) X 3 sonidos (dinámico, ninguno, estático ruido blanco) cada uno repetido 3 veces para un total de 36 intentos. Será aleatorio y se completará en 1 o 2 sesiones, según sea necesario, de hasta 90 minutos cada una. Los sonidos se reproducirán al nivel más alto que sea cómodo para el participante. Las escenas duran 60 segundos. A lo largo de todas las sesiones, los pacientes completarán el Cuestionario de Enfermedad del Simulador, utilizado para monitorear los síntomas de los participantes.

Análisis de datos: para cada una de las 3 medidas de interés y para cada entorno, ajustaremos un modelo lineal de efectos mixtos. Cada modelo incluirá efectos principales de grupo, condición visual y condición auditiva, así como todas las interacciones de 2 y 3 vías. Los modelos también controlarán los resultados de las pruebas calóricas y de la prueba de impulso de la cabeza por video (vHIT), así como la pérdida auditiva relacionada con la edad y la edad. Para el objetivo 1, evaluaremos la importancia de los contrastes entre no sonidos / sonidos dinámicos para las diferentes condiciones visuales y grupos. Para el objetivo 2, se hará lo mismo para los contrastes entre sin sonidos/sonidos estáticos. Estos modelos estiman la diferencia en la ponderación visual y la reponderación entre los grupos, maximizando la información que podemos obtener de los datos al tener en cuenta el diseño de estudio multinivel inherente (persona, condiciones, repeticiones). Dado que cada persona completa varias pruebas para cada condición, el modelo lineal de efectos mixtos tiene en cuenta estas fuentes de variabilidad. Los valores P para los efectos fijos se calcularán utilizando la aproximación de Satterthwaite para los grados de libertad de la distribución T80. Además, exploraremos de forma descriptiva la relación entre DP, área, resultados autoinformados (DHI, ABC, STAI, SSQ12) y edad.