MySpace: 空間を表現する際のビジョンの役割
MySpace: 知覚空間表現におけるビジョンの役割
調査の概要
詳細な説明
MySpace は、診断や治療を目的としたものではなく、純粋に科学的目的を目的とした介入型神経心理学研究です。 このプロジェクトは、周囲環境との適切な相互作用に不可欠な単感覚および多感覚の空間表現 (聴覚/触覚) を生成する際の視覚の役割を定義することを目的としています。 このプロジェクトは、開発の初期に視覚がない場合に存在する空間欠陥と再組織メカニズムの研究に焦点を当てます。 この結果により、私たちが世界をどのように認識しているかについて全体的な結論を導き出し、視覚感覚障害を持つ個人の生活の質を改善するためのリハビリテーションプロトコルを開発することが可能になります。 詳細には、プロジェクトは 4 つのマクロ目標に分かれています。
- 行動レベルおよび皮質レベルでの実験手順を通じた、一感覚的空間表現の発達における視覚の役割の研究(フェーズ 1)。 この段階では、視覚障害のある子どもの聴覚および触覚の空間表現が発達する特定の時間枠を理解することを目的としています。 この段階には、定型発達および非定型発達(視覚障害)のある生後 3 か月から 16 歳までの乳児および子供、さらに晴眼のある成人および視覚障害のある人が対象となります。 このフェーズには、感覚刺激に対する参加者の反応を評価するために、EEG システムを使用した行動、運動学、および神経生理学的手法の使用が含まれます。 参加者数:晴眼者の成人50名、目の見えない成人20名、目の見えない子供60名、晴眼者の子供100名。
- 多感覚空間表現の開発における視覚の役割 (フェーズ 2) フェーズ 2 の目的は、音声触覚多感覚表現の生成における視覚の役割を定義することです。 この段階では、視覚障害の有無にかかわらず、生後 3 か月から 16 歳までの乳児と子供、および視覚障害の有無にかかわらず成人が参加します。 フェーズ 2 では、行動追跡、心理物理学的、および動作追跡手法を使用して実験が行われます。 多感覚統合に関連する神経生理学的構造はEEGを使用して研究されます。 参加者数: 晴眼者の成人 80 名、視覚障害者の成人 20 名、視覚障害の子供 60 名、晴眼者の子供 120 名。
- 空間表現の神経イメージング (フェーズ 3) フェーズ 3 では、生後数年間の視覚喪失後の皮質再構成のメカニズム、特に空間情報の処理を担う視覚皮質に関するメカニズムを研究します。 このフェーズには、大人と生後 3 か月から 16 歳までの子供の両方が参加する 1 つのセットアップが含まれます。 この段階では、視覚障害に起因する構造変化が、空間知覚能力が発達し、皮質の再構成が始まる人生の初期に現れる可能性があると仮説を立てています。 この段階では、各参加者は構造 MRI 記録を受け、典型的な場合と視覚障害の場合の両方で成長中に観察される構造的変化を調査します。 参加者数:晴眼者の大人50名、目の見えない大人20名、目の見えない子供30名、晴眼者の子供30名。
- 多感覚トレーニング (フェーズ 4) フェーズ 4 の目的は、視覚障害のある児童の空間表現能力を向上させ、視力の欠如による制限を克服することを目的とした多感覚トレーニングの開発と評価です。 この段階には、定型発達と非定型発達(つまり、視覚障害)の両方を持つ、生後 3 ~ 36 か月の乳児が含まれます。 実験セッションは、一部は自宅で、一部はプロジェクトに参加している臨床センターで実施されます。 非侵襲的で痛みのない聴覚および触覚刺激が使用されます。これらの刺激は、子供の体に適用されるデバイスや、環境内に置かれた音を発生する物体から得られます。 データ分析のために、ビデオ録画が実行され、モーション追跡手順が採用されます。 トレーニングの有効性を評価するために、子供たちはトレーニング終了から約 4 か月後に、フェーズ 1 および 2 で概説した手順に従って再テストを受けます。これらの評価セッションは、リハビリテーションの効果が長期間にわたって持続するかどうかを理解するのに役立ちます。 さらに、トレーニングの初期段階と最終段階、およびフォローアップでは、トレーニングによる皮質活性化の変化を評価するためにEEG技術が使用されます。 参加者数:視覚障害児55名、晴眼児童55名。
予備データでは、検出力分析法を利用して、特定の次元で正しい効果量を達成するために必要な最小サンプル サイズを計算します。 データはパラメトリック検定とノンパラメトリック検定の両方を使用して分析され、グループ間の差異は、必要に応じて t 検定、ANOVA、TANCOVA、および線形混合モデルを使用して評価されます。 有意性が見つかった場合は、適切な事後テストが実施されます。 有意水準は p<0.05 とみなします。 必要に応じて、パラメトリック手法は非パラメトリック手法に置き換えられます。 使用される標準ソフトウェアには、研究分野で認知されている Matlab、R、Origin、Statistica、SPSS が含まれます。 脳波データの分析には、EEGlab および/または Fieldtrip ツールボックスが利用されます。 機能的磁気共鳴画像データ分析には、FSL および/または SPM ツールボックスが使用されます。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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-
-
Genova、イタリア、16152
- Unit For Visually Impaired People
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-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 子
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- イタリア工科大学が確立した採用ルートのいずれか、または任意登録を通じて連絡を受けることに(被験者または親/保護者によって)同意されている場合。
- インフォームドコンセントへの署名(被験者または親/保護者による);
- 検査への参加を妨げる、および/または検査実施中の患者の安全を確保する、および/またはデータの品質/信頼性を保証する他の障害/状態/併存疾患がないこと。 この点は、インフォームド・コンセントを通じて取得され、このセクションでは、研究参加不適格の以下の理由を明示的に認めています: 触覚過敏症 (特に機器耐性の評価)、神経刺激性の薬物および物質の服用および過去 6 か月以内の服用歴、以下の併存疾患。別の病理。
- 彼らの知る限り、中枢神経系の病状の影響を受けており、たとえ軽微なものであってもてんかん発作や、小児期であっても一般的にけいれん発作を経験している。
- 参加被験者は定型発達または非定型発達をしている可能性があります(つまり、視覚障害のあるグループ)。 視覚障害の場合、障害は先天性(生まれつき)または遅発性である必要があります。 さらに、以下の要件も満たさなければなりません:視覚障害のある被験者は、視覚障害が生まれつき存在するか、後から発生し、残存視力が 0.5 ~ 1.3 の範囲である、現在の診断規則に従って分類されなければなりません。 弱視の場合は LogMAR、失明の場合は 1.3 LogMAR 未満。
- 各フェーズと構成に必要な年齢範囲: 視覚障害のある成人 (18 歳以上):
フェーズ 1;フェーズ2;フェーズ 3;典型的な成人 (18 歳以上): フェーズ 1。フェーズ2;フェーズ 3;視覚障害のある未成年者 (生後 3 か月 < 年齢 < 18 歳): 全段階。典型的な未成年者 (生後 3 か月 < 年齢 < 18 歳): すべての段階。年齢に応じた適切な認知能力。 特に、WISC9 スケールなどの認知されたスケールは、認知能力を評価するための参照パラメータとして使用されます。
除外基準:
- 視覚障害以外の追加の障害(例:視覚と聴覚の両方に障害がある人)。
- インフォームドコンセントフォームへの署名の欠如、または研究への参加に対する不適合性の認識に関する同意が不完全。
- 認知された国際尺度のいずれかによると、IQ 値が正常の閾値を下回っている。
- 早産。
研究計画
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:基礎科学
- 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:iReach デバイス グループ
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フェーズ 1、2、3 の結果から、フェーズ 4 では、生後 3 か月から 36 か月の乳児を対象とした空間運動および感覚運動のリハビリテーションのための医療機器がテストおよび開発されます。
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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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多感覚刺激に対する知覚反応
時間枠:学習完了までの平均5年
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一感覚および多感覚(聴覚触覚)刺激に対する正しい反応の数と反応時間(秒単位)の評価。
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学習完了までの平均5年
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刺激速度の知覚
時間枠:学習完了までの平均5年
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移動刺激の速度の推定 (m/s)
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学習完了までの平均5年
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距離刺激の知覚
時間枠:学習完了までの平均5年
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移動する刺激の移動距離 (m) の推定値と、参加者 (m) が刺激の終点を特定する際に生じた誤差の推定値。
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学習完了までの平均5年
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目の動き
時間枠:3~5年生
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眼球運動は、注視時間 (秒) と最初の注視までの時間 (TTFF) (ミリ秒) の観点から評価されます。
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3~5年生
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サッケード解析
時間枠:3~5年生
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サッケード長(ピクセル)の推定
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3~5年生
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ERPの評価・分析
時間枠:学習完了までの平均5年
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スパイクの数とその振幅 (μV) に関する事象関連電位 (ERP) の評価。
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学習完了までの平均5年
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皮質活動の力
時間枠:学習完了までの平均5年
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後頭部で記録されたEEGのアルファバンド(8~12Hz)で表されるパワーの評価(dB)。
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学習完了までの平均5年
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Gori M. Multisensory Integration and Calibration in Children and Adults with and without Sensory and Motor Disabilities. Multisens Res. 2015;28(1-2):71-99. doi: 10.1163/22134808-00002478.
- Gori M, Sandini G, Burr D. Development of visuo-auditory integration in space and time. Front Integr Neurosci. 2012 Sep 17;6:77. doi: 10.3389/fnint.2012.00077. eCollection 2012.
- Gori M, Sandini G, Martinoli C, Burr DC. Impairment of auditory spatial localization in congenitally blind human subjects. Brain. 2014 Jan;137(Pt 1):288-93. doi: 10.1093/brain/awt311. Epub 2013 Nov 21.
- Finocchietti S, Cappagli G, Gori M. Encoding audio motion: spatial impairment in early blind individuals. Front Psychol. 2015 Sep 7;6:1357. doi: 10.3389/fpsyg.2015.01357. eCollection 2015.
- Cappagli G, Gori M. Auditory spatial localization: Developmental delay in children with visual impairments. Res Dev Disabil. 2016 Jun-Jul;53-54:391-8. doi: 10.1016/j.ridd.2016.02.019. Epub 2016 Mar 19.
- Barutchu A, Crewther DP, Crewther SG. The race that precedes coactivation: development of multisensory facilitation in children. Dev Sci. 2009 Apr;12(3):464-73. doi: 10.1111/j.1467-7687.2008.00782.x.
- Inuggi A, Pichiecchio A, Ciacchini B, Signorini S, Morelli F, Gori M. Multisystemic Increment of Cortical Thickness in Congenital Blind Children. Cereb Cortex Commun. 2020 Oct 9;1(1):tgaa071. doi: 10.1093/texcom/tgaa071. eCollection 2020.
- Mongodi S, Ottonello G, Viggiano R, Borrelli P, Orcesi S, Pichiecchio A, Balottin U, Mojoli F, Iotti GA. Ten-year experience with standardized non-operating room anesthesia with Sevoflurane for MRI in children affected by neuropsychiatric disorders. BMC Anesthesiol. 2019 Dec 18;19(1):235. doi: 10.1186/s12871-019-0897-1.
- Erden G, Yigit I, Celik C, Guzey M. The diagnostic utility of the Wechsler Intelligence Scale for Children-Fourth Edition (WISC-IV) in identification of gifted children. J Gen Psychol. 2022 Jul-Sep;149(3):371-390. doi: 10.1080/00221309.2020.1862038. Epub 2020 Dec 22.
- Lawrence A, Choe DE. Mobile Media and Young Children's Cognitive Skills: A Review. Acad Pediatr. 2021 Aug;21(6):996-1000. doi: 10.1016/j.acap.2021.01.007. Epub 2021 Jan 21.
- Cappagli G, Cocchi E, Gori M. Auditory and proprioceptive spatial impairments in blind children and adults. Dev Sci. 2017 May;20(3). doi: 10.1111/desc.12374. Epub 2015 Nov 27.
- Vercillo T, Burr D, Sandini G, Gori M. Children do not recalibrate motor-sensory temporal order after exposure to delayed sensory feedback. Dev Sci. 2015 Sep;18(5):703-12. doi: 10.1111/desc.12247. Epub 2014 Nov 28.
- Tonelli A, Brayda L, Gori M. Task-dependent calibration of auditory spatial perception through environmental visual observation. Front Syst Neurosci. 2015 Jun 2;9:84. doi: 10.3389/fnsys.2015.00084. eCollection 2015.
- Cuturi LF, Gori M. The Effect of Visual Experience on Perceived Haptic Verticality When Tilted in the Roll Plane. Front Neurosci. 2017 Dec 6;11:687. doi: 10.3389/fnins.2017.00687. eCollection 2017.
- Aggius-Vella E, Campus C, Finocchietti S, Gori M. Audio Spatial Representation Around the Body. Front Psychol. 2017 Nov 3;8:1932. doi: 10.3389/fpsyg.2017.01932. eCollection 2017.
- Campus C, Sandini G, Concetta Morrone M, Gori M. Spatial localization of sound elicits early responses from occipital visual cortex in humans. Sci Rep. 2017 Sep 5;7(1):10415. doi: 10.1038/s41598-017-09142-z.
- Campus C, Brayda L, De Carli F, Chellali R, Fama F, Bruzzo C, Lucagrossi L, Rodriguez G. Tactile exploration of virtual objects for blind and sighted people: the role of beta 1 EEG band in sensory substitution and supramodal mental mapping. J Neurophysiol. 2012 May;107(10):2713-29. doi: 10.1152/jn.00624.2011. Epub 2012 Feb 15.
- Rigato S, Begum Ali J, van Velzen J, Bremner AJ. The neural basis of somatosensory remapping develops in human infancy. Curr Biol. 2014 Jun 2;24(11):1222-6. doi: 10.1016/j.cub.2014.04.004. Epub 2014 May 22.
- Klostermann A, Hossner EJ. The Quiet Eye and Motor Expertise: Explaining the "Efficiency Paradox". Front Psychol. 2018 Feb 8;9:104. doi: 10.3389/fpsyg.2018.00104. eCollection 2018.
- Richmond J, Nelson CA. Relational memory during infancy: evidence from eye tracking. Dev Sci. 2009 Jul;12(4):549-56. doi: 10.1111/j.1467-7687.2009.00795.x.
- Stoll J, Chatelle C, Carter O, Koch C, Laureys S, Einhauser W. Pupil responses allow communication in locked-in syndrome patients. Curr Biol. 2013 Aug 5;23(15):R647-8. doi: 10.1016/j.cub.2013.06.011.
- Takacs ZK, Bus AG. Benefits of Motion in Animated Storybooks for Children's Visual Attention and Story Comprehension. An Eye-Tracking Study. Front Psychol. 2016 Oct 13;7:1591. doi: 10.3389/fpsyg.2016.01591. eCollection 2016.
- Delorme A, Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 2004 Mar 15;134(1):9-21. doi: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (推定)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
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