Precisione vestibolare: fisiologia e fisiopatologia

L'obiettivo di questo studio è indagare la precisione vestibolare quantificando la variabilità nelle risposte comportamentali che derivano dal rumore neurale inerente ai sistemi vestibolari periferici e centrali. Poiché il rumore neurale contamina i segnali trasdotti dall'orecchio ed elaborati dal cervello, le risposte comportamentali mediate dal vestibolo variano anche quando vengono forniti stimoli identici. In questo studio, i ricercatori si concentrano sulla precisione vestibolare nei soggetti umani e indagano le sue fonti, i suoi effetti sul comportamento e il suo degrado quando la periferia è danneggiata e la sua potenziale plasticità. In particolare, gli investigatori indagheranno: (1) Precisione vestibolare in soggetti normali - fisiologia: A) Gli investigatori misureranno il riflesso vestibolo-oculare angolare e lineare (VOR) utilizzando nuove combinazioni di movimento che rafforzano o annullano le risposte del movimento oculare, che consentiranno noi per determinare la distribuzione e l'entità del rumore prodotto nelle vie sensoriali (canale, otolite) e nella via oculomotoria. I ricercatori ipotizzano che i soggetti normali dimostreranno una distribuzione bimodale del rumore con predominanza sensoriale o motoria e che i soggetti con più rumore sensoriale dimostreranno altre caratteristiche comportamentali che riflettono questa caratteristica (ad esempio, soglie percettive più elevate); e B) Gli investigatori analizzeranno il rumore vestibolare dalle variazioni di prova nel VOR e confronteranno le dinamiche VOR con quelle previste da un modello bayesiano utilizzando il rumore analizzato. I ricercatori prevedono che le variazioni nelle dinamiche VOR tra i soggetti, l'età e le ampiezze dello stimolo saranno coerenti con l'elaborazione bayesiana del rumore. I potenziali fattori di confusione saranno attentamente controllati, inclusi attenzione, affaticamento e segnali non vestibolari. (2) Precisione vestibolare dopo danno periferico - fisiopatologia: A) Gli investigatori esamineranno i cambiamenti nella precisione vestibolare che si verificano quando un nervo vestibolare è danneggiato (da uno schwannoma vestibolare, VS) e dopo che il nervo danneggiato è stato sezionato chirurgicamente, e indagherà se le misurazioni di precisione possono fornire la prova del rumore patologico prodotto dal nervo danneggiato e quindi aiutare a prevedere l'esito clinico quando il nervo viene sezionato. I ricercatori ipotizzano che i cambiamenti nell'affidabilità del segnale dovuti al VS saranno riconducibili sia alla ridotta ridondanza causata dalla perdita di fibre afferenti sia al rumore aberrante generato dal nervo vestibolare danneggiato e che i cambiamenti nella precisione dopo la neurectomia correleranno le misure di esito che caratterizzano disabilità del paziente; e B) Gli investigatori esamineranno la plasticità della precisione vestibolare nei regni oculomotorio e percettivo con l'obiettivo di determinare se la precisione può essere migliorata. Utilizzando nuovi approcci di addestramento che forniscono impegnativi compiti di estrazione del segnale, i ricercatori ipotizzano che i partecipanti miglioreranno la loro precisione vestibolare nel compito addestrato. Come misure di esito secondario, gli investigatori determineranno se l'addestramento di un comportamento si generalizza al comportamento non addestrato e se i sintomi del paziente sono influenzati da una maggiore precisione.