Studio della percezione del movimento visivo e vestibolare umano

Quando le persone si muovono attraverso ambienti naturali, sperimentano stimoli sia visivi che inerziali. Questi possono essere integrati in una percezione unificata dell'auto-movimento (cioè causalità comune) o segregati in modo che gli stimoli inerziali o vestibolari rappresentino l'auto-movimento e il visivo rappresenti il ​​movimento esterno. C'è stato pochissimo lavoro su come si verifica l'inferenza causale (CI) o la determinazione della causalità comune per stimoli visivi e inerziali. Eppure questo è un fattore importante nel rischio di caduta, cinetosi, mal d'auto, commozione cerebrale, demenza ed emicrania. Questa proposta mira a sviluppare e stabilire metodi per studiare l'IC nella percezione della direzione visiva e inerziale. Questo sarà utilizzato per definire le variabili rilevanti in CI per questi sistemi sensoriali. La causalità comune è probabilmente un processo plastico che si verifica quando gli stimoli si verificano simultaneamente. La proposta esaminerà anche questa ipotesi adattando la percezione della direzione, che potrebbe costituire la base per un nuovo metodo di riabilitazione vestibolare.

Obiettivo I: Inferenza causale (CI) per intestazioni visive e inerziali. Durante i movimenti naturali, i segnali visivi e inerziali si verificano insieme. I segnali inerziali rappresentano sempre il movimento autonomo, i segnali visivi sono ambigui in quanto possono rappresentare il movimento attraverso un ambiente fisso, il movimento ambientale relativo all'osservatore o una combinazione di entrambi. io. Le tecniche per misurare l'IC per stimoli visivi e inerziali non sono ben consolidate. I ricercatori hanno sviluppato una tecnica per misurare l'IC presentando simultaneamente intestazioni visive e inerziali sfalsate utilizzando una gamma completa di possibili direzioni all'interno del piano orizzontale. I soggetti riferiscono la direzione percepita degli stimoli visivi e inerziali in modo indipendente e se condividono o meno una causalità comune. Questi blocchi di prova possono essere ripetuti per determinare la riproducibilità. IB. I parametri che influenzano la percezione dell'IC saranno variati per determinare le loro influenze relative. Questi parametri includeranno la tempistica dello stimolo, la durata e le dimensioni del campo visivo. Si ipotizza che gli stimoli visivi a tutto campo che sono più coerenti con lo stimolo inerziale saranno percepiti come aventi una causalità comune. CIRCUITO INTEGRATO. I soggetti con lesioni vestibolari unilaterali saranno testati utilizzando le tecniche in IA. Questi individui possono avere una maggiore dipendenza dai segnali visivi e diminuire l'affidabilità e i pregiudizi nella percezione della direzione inerziale. In quanto tale, ciò può far sì che le intestazioni inerziali siano maggiormente influenzate dalla visione e si traduca in una gamma più ampia di cause comuni.

Obiettivo II: Adattamento visivo-inerziale della prua. La plasticità nella percezione vestibolare ha ricevuto un'attenzione minima, nonostante la percezione sia il problema principale in disturbi comuni come vertigini, movimento e malattia da simulatore. Una migliore comprensione di come si verifica l'adattamento potrebbe costituire la base per migliori opzioni terapeutiche, nonché ambienti virtuali e simulazioni meglio tollerati. AII. Verrà studiata l'esposizione a testate visive e inerziali con caratteristiche simili, sistematicamente sfalsate. Si ipotizza che l'esposizione a questa situazione influenzerà la successiva percezione della direzione visiva e inerziale, nonché la loro causa comune. Questi fattori saranno misurati anche prima e dopo l'adattamento. Verranno esplorati i limiti di quali tipi di offset possono indurre l'adattamento e la gamma di intestazioni che possono essere adattate. IIB. Dati preliminari dimostrano che l'adattamento della direzione può anche essere indotto dall'esposizione a un ambiente virtuale con una velocità angolare compensata nello stimolo visivo. Questo metodo di adattamento sarà studiato anche per quanto riguarda la sua influenza sulla percezione della rotazione, delle intestazioni visive e inerziali e la causalità comune di queste intestazioni. Come con IIA, verranno esplorati i potenziali limiti del metodo.

Obiettivo III: Adattamento della testata dopo perdita vestibolare. Gli errori nella percezione della direzione sono un problema clinicamente significativo. La percezione anormale della rotazione spesso si normalizza rapidamente dopo le lesioni vestibolari, ma i dati preliminari indicano che la percezione della direzione rimane deviata per anni dopo. Ciò potrebbe essere dovuto all'asimmetria nel sistema otolitico che gli attuali metodi di riabilitazione vestibolare non affrontano. La percezione anormale della direzione può essere un fattore significativo in altri disturbi tra cui l'emicrania vestibolare, la demenza e la commozione cerebrale. La comprensione dell'adattamento a lungo termine è potenzialmente importante in queste popolazioni. IIIA. Il decorso temporale e l'eziologia della patologia percettiva dopo lesioni vestibolari acute non sono chiari. Questo sarà studiato misurando sequenzialmente bias e soglie percettive di rotazione di imbardata, oscillazione e direzione in individui con perdita acuta della funzione vestibolare. Inizialmente i soggetti hanno una propensione alla rotazione verso il lato intatto che si normalizza nel tempo. La distorsione della direzione può essere correlata alla distorsione rotazionale o può essere correlata alla disfunzione dell'otolite, misurata con la percezione della traslazione dell'oscillazione, o può verificarsi come risultato dell'adattamento alla vertigine rotatoria. IIIB. Studio dell'adattamento della direzione a lungo termine in soggetti con ipofunzione vestibolare monolaterale cronica (es. quelli a cui sono stati asportati schwannomi vestibolari, terapia ablativa con gentamicina per la malattia di Ménière). Poiché questi soggetti hanno spesso una percezione della direzione distorta al basale, potrebbero essere in grado di esibire un adattamento a lungo termine. La percezione della direzione e la causalità comune visivo-inerziale saranno misurate utilizzando le tecniche descritte nell'Aim IC. La capacità di adattare questi pazienti agli offset della direzione sarà misurata utilizzando i metodi stabiliti nei controlli normali (Obiettivo II), ma l'adattamento sarà sempre in una direzione coerente per tentare di normalizzare la deviazione della linea di base nella percezione della direzione. Si determinerà se è possibile ottenere un adattamento duraturo della direzione a lungo termine. La proposta mira a capire come i segnali visivi e inerziali informano la percezione del movimento e come l'adattamento ha il potenziale per migliorare la percezione patologica.