失明および視覚障害におけるナビゲーションのための高度な空間運動リハビリテーション
2023年11月20日 更新者：Smith-Kettlewell Eye Research Institute
目の不自由な人にとって最も困難なタスクの 1 つは、複雑な環境をナビゲートすることです。 現在の学際的研究の目標は、ナビゲーションを改善するために以前に開発された認知運動リハビリテーショントレーニングを使用したトレーニングを通じて、視覚障害者の空間認知能力を高め、マルチモーダル脳イメージングを通じて結果として生じる神経可塑性脳の再編成を調査することです。 .
国立眼科研究所 (NEI) の戦略的目標に従って、この学際的なプロジェクトは、ナビゲーションのリハビリテーション、記憶力の強化、クロスモーダルな脳の可塑性に対する十分な情報に基づいた新しいアプローチの開発を促進し、移動支援技術、ビジョンの「最先端」分野に利益をもたらします。老化した脳の回復と記憶の促進。
調査の概要
詳細な説明
研究者らは、失明および視覚障害のナビゲーション トレーニングに対する根本的な新しい学際的アプローチを提案しています。 ナビゲーションを成功させるには、現在地から目的地までの移動に必要なナビゲーション スペースとルート軌道の、正確で柔軟なメンタル マップまたは認知マップを作成する必要があります。 PI が前の期間に開発した認知運動 (C-K) リハビリテーション トレーニングは、認知マッピングを高いレベルの習熟度に発展させるために、ブラインド メモリに誘導される独自の形式の描画を利用します。 そのようなメンタル マップ (触覚および聴覚入力によってのみサポートされる) と、組み込みの空間機能を備えた視覚が失われたときに空間運動制御のためにそれらを効果的に使用する能力に、特に依存する必要があります。 しかし、オリエンテーションとモビリティ (O&M) の実践には根本的なギャップがあります。これは、視覚障害者のナビゲーションにとって重要であることが知られているにもかかわらず、空間運動活動のこれらの認知ルーツの強化に特に重点が置かれていないことです。
したがって研究者は、空間運動リハビリテーション、失明評価技術、および脳機能の分野の交差点にあるこの問題に対する厳密な学際的アプローチを提案し、それぞれが 1 つの特定の目的に焦点を当てています。 成功したナビゲーションの基礎となる空間認識能力をトレーニングするために、現在の提案は、C-K リハビリテーション トレーニングの力をナビゲーションの領域に変換することを目的としています。 盲目および視覚障害のある研修生は、触覚で探索された隆起線画像または触覚マップの正確で安定した認知マップを生成する方法と、形成された認知マップを使用して、マップスケールでの「ハンドナビゲーション」の両方の描画を自信を持ってガイドする方法をすばやく学習します。 、およびマクロスケールでの全身ブラインドナビゲーション。 ナビゲーションに変換されると、予備データは、この効率的で楽しいトレーニングが、ナビゲーション性能の向上とより一般的な空間認知スキルの向上の両方のために、空間認知機能を迅速かつ持続的に強化することを示しています。 その実用的な利点を超えて、迅速かつ効果的なトレーニング プロトコルは、包括的な全脳マルチモーダル脳イメージング プラットフォームを通じて、トレーニングに基づく神経可塑性メカニズムを駆動および研究するための効率的なツールとしても機能します。
研究の種類
介入
入学 (推定)
75
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究連絡先
- 名前：Lora T Likova
- 電話番号：415 345 2066
- メール：lora@ski.org
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Christopher W Tyler
- 電話番号：415 345 2020
- メール：cwt@ski.org
研究場所
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California
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San Francisco、California、アメリカ、94115
- 募集
- Smith-Kettlewell Eye Research Institute
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コンタクト：
- Lora T Likova, PhD
- 電話番号：415-345-2066
- メール：lora@ski.org
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コンタクト：
- Christopher W Tyler, PhD
- 電話番号：415 345 2020
- メール：cwt@ski.org
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
18年～80年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
行動研究:
- < 20/500 から NLP (光知覚なし) までの視力
脳画像研究:
- < 20/500 から NLP までのビジョン
- 身長の平均的な性別の範囲内 +/-1 標準偏差
- 体重の平均的な性別の範囲内 +/-1 標準偏差
- MRI検査に慣れている
除外基準:
行動研究:
- 神経学的欠損
- 下肢または上肢を正常に制御できない
- 指示を聞いて理解できない。
脳画像研究:
- すべての標準的な MRI 除外基準 (体内に金属製の物体がある、大きすぎてスキャナー ボアに収まらない、または快適に操作できないなど)。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：処理
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：失明歴
これは回帰分析であるため、すべての参加者は失明歴と人口統計を共変量として同じアームに割り当てられます。
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ナビゲーション機能を強化するための空間記憶能力を向上させるための触覚マップを使用したトレーニング。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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トレーニング前 (Pre) からトレーニング直後 (Post1) のタイムポイントまでのブラインド マップ描画速度の変化
時間枠：6-10日
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記憶誘導ナビゲーション タスクを実行している間の描画手の軌跡は、描画速度 (cm/s) に関して Pre から Post1 への変化を評価するために電子的に記録されます。 注: 研究の 3 つの時点は次のとおりです。
変更と保守評価の時間枠は、ロジスティクスのスケジューリングを可能にする範囲として与えられますが、各メジャーの参加者ごとに 1 つの間隔を表します。 |
6-10日
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Post1 から延長されたトレーニング後 (Post2) のタイムポイントまでのブラインド マップ描画速度の変更の維持
時間枠：3～6ヶ月
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メモリ ガイド ナビゲーション タスクを実行している間の描画手の軌跡は、描画速度の Post1 から Post2 への変化 (cm/s) について評価されます。
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3～6ヶ月
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Pre から Post1 のタイムポイントへのブラインド マップ描画エラーの変化
時間枠：6-10日
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メモリ ガイド ナビゲーション タスクを実行している間の描画手の軌跡は、誤ったターン数に関して、ナビゲーション描画エラーの Pre から Post1 への変化について評価されます。
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6-10日
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Post1 から Post2 のタイムポイントへのブラインド マップ描画エラーの変更の維持
時間枠：3～6ヶ月
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メモリ ガイド ナビゲーション タスクを実行している間の描画手の軌跡は、誤ったターン数に関して、ナビゲーション描画エラーの Post1 から Post2 への変化について評価されます。
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3～6ヶ月
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Pre から Post1 のタイムポイントまでの最短経路のブラインド マクロ スケール ナビゲーション中の合計ナビゲーション時間の変化
時間枠：6-10日
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仮想レイアウトの触覚マップが探索され、記憶されます。次に、形成された地図の記憶表現を使用して、参加者は道路地図上で口頭で提供された 2 つのポイント間の最短ルートを頭の中で計画し、iPhone でエンコードされた仮想環境内の空の実空間 (iVEERS) でそのルートに沿って歩きます。この提案のために開発されたシステム。
iVEERS で記録された最短経路のナビゲーション軌跡は、秒単位の合計ナビゲーション時間の Pre から Post1 への変化について評価されます。
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6-10日
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Post1 から Post2 の時点までのマクロ スケールでの最短経路のブラインド ナビゲーション中の合計ナビゲーション時間の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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仮想レイアウトの触覚マップが探索され、記憶されます。次に、形成された地図の記憶表現を使用して、参加者は道路地図上で口頭で提供された 2 つのポイント間の最短ルートを頭の中で計画し、iPhone でエンコードされた仮想環境内の空の実空間 (iVEERS) でそのルートに沿って歩きます。この提案のために開発されたシステム。
iVEERS が記録した最短経路のナビゲーション軌跡は、秒単位で測定された合計ナビゲーション時間に関して、Post1 から Post2 への変更について評価されます。
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3～6ヶ月
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PreからPost1のタイムポイントへのブラインドマクロスケールナビゲーション中の接触エラーの総数の変化
時間枠：6-10日
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仮想レイアウトの触覚マップが探索され、記憶されます。次に、形成された地図の記憶表現を使用して、参加者は道路地図上で口頭で提供された 2 つのポイント間の最短ルートを頭の中で計画し、iPhone でエンコードされた仮想環境内の空の実空間 (iVEERS) でそのルートに沿って歩きます。この提案のために開発されたシステム。
iVEERS が記録した最短経路のナビゲーション軌跡は、接触エラーの総数に関して Pre から Post1 への変更について評価されます。
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6-10日
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Post1 から Post2 のタイムポイントへのブラインド マクロ スケール ナビゲーション中の接触エラーの総数の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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仮想レイアウトの触覚マップが探索され、記憶されます。次に、形成された地図の記憶表現を使用して、参加者は道路地図上で口頭で提供された 2 つのポイント間の最短ルートを頭の中で計画し、iPhone でエンコードされた仮想環境内の空の実空間 (iVEERS) でそのルートに沿って歩きます。この提案のために開発されたシステム。
iVEERS が記録した最短経路のナビゲーション軌跡は、接触エラー数の Post1 から Post2 への変化について評価されます。
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3～6ヶ月
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皮質ナビゲーション ネットワークにおける機能的 MRI (fMRI) 活性化の変化
時間枠：6-10日
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全脳 fMRI が実行され、皮質ナビゲーション ネットワークの活性化が測定されます。参加者は、探索された隆起した線の触覚マップの記憶表現に基づいて、2 つの場所間の最短経路を計画します。
皮質ナビゲーション ネットワークの平均活性化の変化は、Z スコア単位で Pre から Post1 のタイムポイントまで評価されます。
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6-10日
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皮質ナビゲーションネットワークにおけるfMRI活性化の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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全脳 fMRI が実行され、皮質ナビゲーション ネットワークの活性化が測定されます。参加者は、探索された隆起した線の触覚マップの記憶表現に基づいて、2 つの場所間の最短経路を計画します。
皮質ナビゲーション ネットワークの平均活性化の維持は、Z スコア単位で Post1 から Post2 のタイムポイントまで評価されます。
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3～6ヶ月
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空間作業記憶ネットワークにおける機能的 MRI (fMRI) 活性化の変化
時間枠：6-10日
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全脳 fMRI を実行して、空間作業記憶ネットワークの活性化を測定します。参加者は、探索された隆起した触覚マップの記憶表現に基づいて、2 つの場所間の最短経路を計画します。
空間作業記憶ネットワークの平均活性化の変化は、Z スコア単位で Pre から Post1 のタイムポイントまで評価されます。
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6-10日
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空間作業記憶ネットワークにおける fMRI 活性化の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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全脳 fMRI を実行して、空間作業記憶ネットワークの活性化を測定します。参加者は、探索された隆起した触覚マップの記憶表現に基づいて、2 つの場所間の最短経路を計画します。
空間ワーキング メモリ ネットワークの平均活性化の変化は、Z スコア単位で Post1 から Post2 のタイムポイントまで評価されます。
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3～6ヶ月
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皮質ナビゲーション ネットワークにおけるグレンジャー因果接続 (GCC) 密度の変化
時間枠：6-10日
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Pre から Post1 へのナビゲーション ネットワークの GC 接続密度の変化は、重要な GC 接続の数とネットワーク ノードの数の比率として定義される接続密度インデックスの観点から評価されます。
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6-10日
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皮質ナビゲーションネットワークにおけるGCC密度の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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Post1 から Post2 へのナビゲーション ネットワークの GC 接続密度の変化は、重要な GC 接続数とネットワーク ノード数の比率として定義される接続密度指数によって評価されます。
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3～6ヶ月
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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訓練されていない空間認知能力への訓練の移行
時間枠：6-10日
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訓練されていない空間認知能力への訓練効果の伝達は、その標準化された IQ での McCarron-Dial 総合職業評価システムの盲人のための認知テスト (CTB) のスコアに関して、事前から事後 1 への変化について評価されます。スタイルユニット。
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6-10日
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訓練されていない空間認知能力への訓練の伝達の維持
時間枠：3～6ヶ月
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訓練を受けていない空間認知能力に対する訓練効果の維持は、標準化された IQ スタイル単位で測定される McCarron-Dial 総合職業評価システムの視覚障害者向け認知テスト (CTB) の Post1 から Post2 への変更について評価されます。
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3～6ヶ月
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皮質ナビゲーション ネットワークにおける拡散テンソル イメージング (DTI) の変化
時間枠：6-10日
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DTI は、FA z スコア単位で Pre から Post1 のタイムポイントまでの皮質ナビゲーション ネットワークの経路全体の平均ボクセル単位のフラクショナル アニソトロピー (FA) の変化を評価するために使用されます。
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6-10日
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皮質ナビゲーション ネットワークにおける拡散テンソル イメージング (DTI) の変化の維持
時間枠：3～6ヶ月
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DTI は、FA z スコア単位で Post1 から Post2 のタイムポイントまでの皮質ナビゲーション ネットワークの経路全体の平均ボクセル FA の変化を評価するために使用されます。
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3～6ヶ月
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モビリティの自己評価の変化
時間枠：3～6ヶ月
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失明および重度の視覚障害に関する Kuyk Mobility Function Questionnaire を使用して、Pre から Post2 のタイムポイントまでの日常のモビリティに対するトレーニングの効果の変化を標準化されたスコアで評価します。
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3～6ヶ月
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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年
時間枠：トレーニング前の時点
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参加者の年齢の共変量は年で測定されます。
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トレーニング前の時点
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性別
時間枠：トレーニング前の時点。
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参加者の性別の共変量は、3 つのカテゴリ値 (男性、中間、女性) で測定されます。
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トレーニング前の時点。
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現在の視力レベル
時間枠：トレーニング前の時点
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参加者の現在の視力レベルの共変量は、スネレン単位のベイリー・ラブアイチャートで測定されます。
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トレーニング前の時点
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現在の視力レベルの発症年齢
時間枠：トレーニング前の時点
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参加者全体の現在の視力レベルの発症年齢の共変量は、年で測定されます。
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トレーニング前の時点
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完全な視力の持続時間
時間枠：トレーニング前の時点
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参加者の全視野の持続時間の共変量は、年単位で測定されます。
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トレーニング前の時点
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オリエンテーションとモビリティ (O&M) トレーニングの期間
時間枠：トレーニング前の時点
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参加者の O&M トレーニングの共変量は、年単位で測定されます。
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トレーニング前の時点
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
捜査官
- 主任研究者：Lora T Likova、Senior Scientist
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- Likova LT, Cacciamani L. Transfer of Learning in People Who Are Blind: Enhancement of Spatial-Cognitive Abilities Through Drawing. J Vis Impair Blind. 2018 Jul 1;112(4):385-397. doi: 10.1177/0145482x1811200405.
- Likova LT, Mineff KN, Nicholas SC. Mental Visualization in the Cerebellum: Rapid Non-motor Learning at Sub-Lobular and Causal Network Levels. Front Syst Neurosci. 2021 Sep 10;15:655514. doi: 10.3389/fnsys.2021.655514. eCollection 2021.
- Likova LT. A Cross-Modal Perspective on the Relationships between Imagery and Working Memory. Front Psychol. 2013 Jan 18;3:561. doi: 10.3389/fpsyg.2012.00561. eCollection 2012.
- Likova LT, Tyler CW, Cacciamani L, Mineff K, Nicholas S. The Cortical Network for Braille Writing in the Blind. IS&T Int Symp Electron Imaging. 2016;2016:10.2352/ISSN.2470-1173.2016.16.HVEI-095. doi: 10.2352/ISSN.2470-1173.2016.16.HVEI-095. Epub 2016 Feb 14.
- Cacciamani L, Likova LT. Memory-guided drawing training increases Granger causal influences from the perirhinal cortex to V1 in the blind. Neurobiol Learn Mem. 2017 May;141:101-107. doi: 10.1016/j.nlm.2017.03.013. Epub 2017 Mar 24.
- Likova LT, Mei M, Mineff KN, Nicholas SC. Learning face perception without vision: Rebound learning effect and hemispheric differences in congenital vs late-onset blindness. IS&T Int Symp Electron Imaging. 2019 Jan 13;2019:2371-23713. doi: 10.2352/ISSN.2470-1173.2019.12.HVEI-237.
- Likova LT. Drawing enhances cross-modal memory plasticity in the human brain: a case study in a totally blind adult. Front Hum Neurosci. 2012 May 14;6:44. doi: 10.3389/fnhum.2012.00044. eCollection 2012.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2022年2月15日
一次修了 (推定)
2024年2月1日
研究の完了 (推定)
2024年2月1日
試験登録日
最初に提出
2022年5月6日
QC基準を満たした最初の提出物
2022年5月11日
最初の投稿 (実際)
2022年5月17日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2023年11月22日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2023年11月20日
最終確認日
2023年11月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。