Ihmisen visuaalinen ja vestibulaarinen liikehavainnon tutkimus

Kun ihmiset liikkuvat luonnonympäristöissä, he kokevat sekä visuaalisia että inertiaalisia ärsykkeitä. Nämä voidaan integroida yhtenäiseen käsitykseen omasta liikkeestä (eli yhteisestä syy-yhteydestä) tai erotella siten, että inertiaaliset tai vestibulaariset ärsykkeet edustavat omaa liikettä ja visuaalinen edustaa ulkoista liikettä. On ollut hyvin vähän työtä sen suhteen, kuinka syy-päätelmä (CI) tai yleisen syy-yhteyden määrittäminen tapahtuu visuaalisille ja inertiaalisille ärsykkeille. Tämä on kuitenkin tärkeä tekijä kaatumisriskissä, matkapahoinvointissa, simulaattorisairaudessa, aivotärähdyksessä, dementiassa ja migreenissä. Tämän ehdotuksen tavoitteena on kehittää ja luoda menetelmiä CI:n tutkimiseksi visuaalisen ja inertiallisen otsikon havaitsemisessa. Tätä käytetään määritettäessä merkitykselliset muuttujat CI:ssä näille aistijärjestelmille. Yleinen syy-yhteys on todennäköisesti plastinen prosessi, joka tapahtuu, kun ärsykkeitä esiintyy samanaikaisesti. Ehdotuksessa tarkastellaan myös tätä hypoteesia mukauttamalla otsikon käsitystä, joka voi muodostaa perustan uudelle vestibulaarisen kuntoutusmenetelmälle.

Tavoite I: Kausaalipäätelmä (CI) visuaalisille ja inertiaalisille otsikoille. Luonnollisten liikkeiden aikana visuaaliset ja inertiamerkit esiintyvät yhdessä. Inertiaaliset vihjeet edustavat aina omaa liikettä, visuaaliset vihjeet ovat moniselitteisiä, koska ne voivat edustaa liikettä kiinteän ympäristön kautta, ympäristön liikettä suhteessa tarkkailijaan tai molempien yhdistelmää. IA. Tekniikat CI:n mittaamiseksi visuaalisille ja inertiaalisille ärsykkeille eivät ole vakiintuneita. Tutkijat ovat kehittäneet tekniikan CI:n mittaamiseksi esittämällä offset visuaaliset ja inertiasuuntaukset samanaikaisesti käyttämällä kaikkia mahdollisia suuntia vaakatasossa. Koehenkilöt raportoivat visuaalisten ja inertiaalisten ärsykkeiden havaitun suunnan itsenäisesti ja onko niillä yhteinen syy-yhteys. Nämä koelohkot voidaan toistaa toistettavuuden määrittämiseksi. IB. Parametreja, jotka vaikuttavat CI:n käsitykseen, vaihdellaan niiden suhteellisten vaikutusten määrittämiseksi. Nämä parametrit sisältävät ärsykkeen ajoituksen, keston ja näkökentän koon. Oletuksena on, että koko kentän visuaaliset ärsykkeet, jotka ovat kaikkein yhdenmukaisimpia inertiaalisen ärsykkeen kanssa, havaitaan olevan yhteisiä. IC. Potilaat, joilla on yksipuolisia vestibulaarivaurioita, testataan IA:n tekniikoilla. Näillä henkilöillä voi olla lisääntynyt riippuvuus visuaalisista vihjeistä sekä heikentynyt luotettavuus ja harha inertiallisen otsikon havainnoissa. Sellaisenaan tämä voi aiheuttaa sen, että visio vaikuttaa enemmän inertiasuuntauksiin ja johtaa laajempaan yleiseen syy-yhteyteen.

Tavoite II: Visuaalis-inertiaalinen otsikon sovittaminen. Vestibulaarisen havainnon plastisuus on saanut vain vähän huomiota, vaikka havainto on ensisijainen ongelma yleisissä häiriöissä, kuten huimauksessa, liike- ja simulaattorisairaudessa. Parempi ymmärtäminen siitä, miten sopeutuminen tapahtuu, voisi muodostaa perustan paremmille hoitovaihtoehdoille sekä paremmin siedetyille virtuaaliympäristöille ja simulaatioille. IIA. Tarkastellaan altistumista visuaalisille ja inertiaalisille otsikoille, joilla on samanlaiset ominaisuudet ja jotka on systemaattisesti kompensoitu. Oletuksena on, että altistuminen tälle tilanteelle vaikuttaa myöhempään visuaaliseen ja inertialliseen otsikon havaitsemiseen sekä niiden yhteiseen syy-yhteyteen. Nämä tekijät mitataan myös ennen ja jälkeen sopeutumisen. Selvitetään rajoja, minkä tyyppiset poikkeamat voivat saada aikaan sopeutumista, ja mukautettavien otsikoiden valikoimaa. IIB. Alustavat tiedot osoittavat, että suunnan mukauttaminen voidaan indusoida myös altistumalla virtuaaliselle ympäristölle, jonka kulmanopeus on poikkeava visuaalisessa ärsykkeessä. Tätä mukauttamismenetelmää tutkitaan myös sen vaikutuksen suhteen kiertohavaintoon, visuaalisiin ja inertiaalisiin otsikoihin sekä näiden otsikoiden yhteiseen syy-yhteyteen. Kuten IIA:ssa, menetelmän mahdollisia rajoituksia tutkitaan.

Tavoite III: Suunnan mukauttaminen vestibulaarisen menetyksen jälkeen. Virheet otsikon havaitsemisessa ovat kliinisesti merkittävä ongelma. Epänormaali rotaatiohavainto normalisoituu usein nopeasti vestibulaarivaurioiden jälkeen, mutta alustavat tiedot osoittavat, että suunnan havainto pysyy poikkeavana vuosia myöhemmin. Tämä saattaa johtua otoliittijärjestelmän epäsymmetriasta, johon nykyiset vestibulaarisen kuntoutusmenetelmät eivät puutu. Epänormaali suunnan havaitseminen voi olla merkittävä tekijä muissa häiriöissä, kuten vestibulaarisessa migreenissä, dementiassa ja aivotärähdyksessä. Pitkän aikavälin sopeutumisen ymmärtäminen on mahdollisesti tärkeää näissä populaatioissa. IIIA. Perceptuaalisen patologian aika ja etiologia akuuttien vestibulaarivaurioiden jälkeen on epäselvä. Tätä tutkitaan mittaamalla peräkkäin vinoutuma ja havaintokynnykset kääntökierrossa, heilunnassa ja suunnassa yksilöillä, joilla on akuutti vestibulaaritoiminnan menetys. Aluksi kohteilla on kiertosuunta koskematonta puolta kohti, joka normalisoituu ajan myötä. Suuntapoikkeama voi korreloida rotaatiopoikkeaman kanssa tai se voi liittyä otoliitin toimintahäiriöön, mitattuna heilutuksen translaatiohavainnolla, tai se voi johtua sopeutumisesta pyörivään huimaukseen. IIIB. Tutkimus pitkän aikavälin suunnan mukauttamisesta henkilöillä, joilla on krooninen yksipuolinen vestibulaarisen vajaatoiminta (esim. niille, joilta on poistettu vestibulaariset schwannoomat, gentamysiiniablatiivinen hoito Menieren taudin hoitoon). Koska näillä koehenkilöillä on lähtötilanteessa usein puolueellinen suuntakäsitys, he saattavat pystyä sopeutumaan pitkällä aikavälillä. Suunnan havaitseminen sekä visuaalinen-inertiaalinen yhteinen syy-yhteys mitataan käyttämällä Tavoite IC:ssä kuvattuja tekniikoita. Näiden potilaiden kykyä sopeutua suunnan poikkeamiin mitataan normaaleissa kontrolleissa määritettyjä menetelmiä käyttäen (tavoite II), mutta sopeutuminen tapahtuu aina johdonmukaiseen suuntaan, jotta yritetään normalisoida suuntahavainnon lähtöviivapoikkeama. Selvitetään, voidaanko kestävä pitkän aikavälin suuntasopeutus saavuttaa. Ehdotuksen tavoitteena on ymmärtää, kuinka visuaaliset ja inertiaaliset vihjeet vaikuttavat liikkeen havaitsemiseen ja kuinka sopeutuminen voi parantaa patologista havaintoa.