Kuulo- ja visuaalisten vihjeiden aistinvarainen integrointi erilaisissa yhteyksissä

Johdanto: Tavoitteena 1 on selvittää synnytettyjen ja luonnollisten äänien rooli asennon hallinnassa visuaalisen ympäristön ja aistihäviön vuoksi. Tätä varten tutkijat mittaavat asennon heilahtelua yksilöillä, joilla on yksipuolinen perifeerinen vestibulaarisen vajaatoiminta (n = 45), henkilöillä, joilla on SSD (n = 45) ja ikäsovitetuilla kontrolleilla (n = 45). Niitä testataan mukaansatempaavassa virtuaalitodellisuusympäristössä, jossa on abstrakti 3-seinäinen tähtienäyttö tai metroasema. Kussakin ympäristössä vertaamme muutoksia asennon heilahtelussa vasteena visuaalisiin (staattisiin, dynaamisiin) ja kuulohäiriöihin (ei ääntä, dynaaminen ääni, eli rytminen valkoinen kohina tähtiympäristössä tai luonnonäänet, kuten liikkuvat junat, metroympäristö). Tavoitteena 2 on määrittää, missä määrin staattinen valkoinen kohina voi parantaa tasapainoa (vähentää asennon heilahtelua) dynaamisessa visuaalisessa ympäristössä yksilöillä, joilla on aistihäiriöitä tai ei. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi kolmea osallistujaryhmää testataan samassa visuaalisessa ympäristössä, mutta tässä verrataan niiden heiluntaa äänettömässä dynaamisessa visuaalisessa ympäristössä staattisen valkoisen kohinan kanssa.

Järjestelmä: Visuaalit suunniteltiin C#-kielellä käyttämällä Unity Enginen vakioversiota 2018.1.8f1 (64-bittinen) (©Unity Tech., San Francisco, CA, USA). Kohtaukset toimitetaan HTC Vive -kuulokkeiden (Taoyuan City, Tai-wan) kautta, jota ohjataan Dell Alienware kannettavalla 15 R3:lla (Round Rock, TX, USA). Vivessä on sisäänrakennettu paikannus, joka toimii 60 Hz:llä ja virkistystaajuus 90 Hz. Äänet toimitetaan Bosen (Bose Corporation, Fram-ingham, MA, USA) QuietComfort 35 langattomien kuulokkeiden II kautta, joissa on aktiivinen melunvaimennus ja 360 asteen tilaääni. Kuulovihjeiden luomisprosessi sisälsi yli 20 tuntia äänikenttänauhoitusta kohdennettujen kohtausten ja niiden intensiteettitasojen perusteella New Yorkissa. Kuulomerkit tallennettiin Sennheiser Ambeo -mikrofonilla ensiluokkaisessa Ambisonics-muodossa. Taustaäänet yhdistettiin äänisuunnitteluprosessiin, joka sisälsi luonnossa esiintyvien yksityiskohtaisten ympäristöäänien simuloimisen todellisen ääniesityksen kehittämiseksi. Äänitiedostot käsiteltiin Wwisella ja integroitiin Unityyn. Qualisys-ohjelmisto tallentaa asennon heilahtelun 100 Hz:llä Kistler 5233A -voimaalustaan ​​(Winterthur, Sveitsi).

Tiedonkeruu: Mahdollisesti kelvolliset osallistujat täyttävät demografisen lomakkeen ja käyvät läpi seuraavat diagnostiset seulonnat Ear Institutessa: kaloritesti, videopään impulssitesti (vHIT), silmän / kohdunkaulan vestibulaarisen myogeeninen potentiaali ja audiogrammi. Myös näkö- ja somatosensorinen seulonta tehdään Korvainstituutissa. Tämän ensimmäisen istunnon odotetaan kestävän 2,5 tuntia. Osallistujat saavat kyselylomakkeet täytettäväksi kotona tai seuraavassa istunnossa. Dizziness Handicap Inventory (DHI) on suunniteltu tunnistamaan vaikeudet, joita potilaalla saattaa esiintyä huimauksen vuoksi. Aktiviteettikohtainen tasapainoluottamus (ABC) mittaa itseluottamusta suoritettaessa erilaisia ​​liikkuvia toimintoja kaatumatta tai tuntematta "epävakaa". State-Trait Anxiety Inventory (STAI) arvioi ahdistuneisuusoireiden vakavuutta ja yleistä taipumusta ahdistua. Puhe-, tila- ja kuulonlaadun 12-osainen asteikko (SSQ12) on kelvollinen, lyhyt versio alkuperäisestä SSQ:sta, joka tarjoaa näkemyksiä päivittäisistä kuulonaleneman vaikutuksista. Virtuaalitodellisuusprotokolla (PI:n testaus NYU:n Human Performance Laboratoryssa) sisältää 12 ehtoa: 2 ympäristöä (abstrakti tähtien näyttö, metroasema) X 2 visuaalista kuvaa (liikkuva, staattinen) X 3 ääntä (dynaaminen, ei mitään, staattinen) valkoinen kohina), kukin toistettiin 3 kertaa yhteensä 36 kokeen ajan. Se satunnaistetaan ja suoritetaan 1-2 istunnossa tarpeen mukaan, kukin enintään 90 minuuttia. Äänet toistetaan korkeimmalla tasolla, joka on osallistujalle mukava. Kohtaukset ovat 60 sekuntia pitkiä. Kaikkien istuntojen ajan potilaat täyttävät Simulator Sickness Questionnaire -kyselyn, jota käytetään osallistujien oireiden seuraamiseen.

Tietojen analyysi: Sovitamme jokaiselle kolmelle kiinnostavalle mittarille ja kullekin ympäristölle lineaarisen sekavaikutusmallin. Jokainen malli sisältää ryhmän, visuaalisen tilan ja kuulotilan päävaikutukset sekä kaikki 2- ja 3-suuntaiset vuorovaikutukset. Mallit hallitsevat myös kalori- ja Video Head Impulse Test (vHIT) -testin tuloksia sekä ikään liittyvää kuulon heikkenemistä ja ikää. Tavoitteessa 1 arvioimme ei-äänien / dynaamisten äänien kontrastien merkitystä erilaisille visuaalisille olosuhteille ja ryhmille. Tavoitteessa 2 sama tehdään kontrasteille ei ääniä / staattisia ääniä. Nämä mallit arvioivat visuaalisen painotuksen ja uudelleenpainotuksen eroa ryhmien välillä ja maksimoivat tiedoista saatavamme tiedon ottamalla huomioon luontaisen monitasoisen tutkimuksen suunnittelun (henkilö, olosuhteet, toistot). Koska jokainen henkilö suorittaa erilaisia ​​​​kokeita jokaiselle sairaudelle, lineaarinen sekavaikutusmalli ottaa huomioon nämä vaihtelun lähteet. Kiinteiden vaikutusten P-arvot lasketaan käyttämällä Satterthwaiten approksimaatiota T-jakauman vapausasteisiin80. Lisäksi tutkimme kuvailevasti DP:n, alueen, itse raportoimien tulosten (DHI, ABC, STAI, SSQ12) ja iän välistä suhdetta.