Vestibulaire precisie: fysiologie en pathofysiologie

Het doel van deze studie is vestibulaire precisie te onderzoeken door de variabiliteit in gedragsreacties te kwantificeren die het gevolg zijn van de neurale ruis die inherent is aan de perifere en centrale vestibulaire systemen. Omdat neurale ruis de signalen besmet die door het oor worden getransduceerd en door de hersenen worden verwerkt, variëren vestibulair gemedieerde gedragsreacties zelfs wanneer identieke stimuli worden gegeven. In deze studie richten de onderzoekers zich op vestibulaire precisie bij menselijke proefpersonen en onderzoeken ze de bronnen ervan, de effecten op gedrag en de degradatie wanneer de periferie beschadigd is, en de potentiële plasticiteit ervan. Concreet zullen de onderzoekers onderzoeken: (1) Vestibulaire precisie bij normale proefpersonen - fysiologie: A) De onderzoekers zullen de hoekige en lineaire vestibulo-oculaire reflex (VOR) meten met behulp van nieuwe bewegingscombinaties die oogbewegingsreacties versterken of annuleren, waardoor ons om de verdeling en omvang van ruis te bepalen die wordt geproduceerd in de sensorische (kanaal, otoliet) banen en in de oculomotorische baan. De onderzoekers veronderstellen dat normale proefpersonen een bimodale verdeling van ruis zullen vertonen met sensorische of motorische overheersing, en dat proefpersonen met meer sensorische ruis andere gedragskenmerken zullen vertonen die deze eigenschap weerspiegelen (bijv. hogere waarnemingsdrempels); en B) De onderzoekers zullen vestibulaire ruis testen op basis van proef-proefvariaties in de VOR en zullen de VOR-dynamiek vergelijken met die voorspeld door een Bayesiaans model met behulp van de geteste ruis. De onderzoekers voorspellen dat variaties in VOR-dynamiek tussen proefpersonen, leeftijd en stimulusamplitudes consistent zullen zijn met Bayesiaanse verwerking van ruis. Potentiële verstorende factoren zullen zorgvuldig worden gecontroleerd, waaronder aandacht, vermoeidheid en niet-vestibulaire signalen. (2) Vestibulaire precisie na perifere schade - pathofysiologie: A) De onderzoekers zullen de veranderingen in vestibulaire precisie onderzoeken die optreden wanneer één vestibulaire zenuw beschadigd is (door een vestibulaire schwannoma, VS) en nadat de beschadigde zenuw chirurgisch is doorgesneden, en zullen onderzoeken als precisiemetingen bewijs kunnen leveren van pathologische ruis geproduceerd door de beschadigde zenuw en daarom helpen bij het voorspellen van de klinische uitkomst wanneer de zenuw wordt doorgesneden. De onderzoekers veronderstellen dat veranderingen in de signaalbetrouwbaarheid als gevolg van de VS te herleiden zijn tot zowel de verminderde redundantie veroorzaakt door verlies van afferente vezels als tot afwijkende ruis die wordt gegenereerd door de beschadigde vestibulaire zenuw en dat veranderingen in precisie na neurectomie de uitkomstmaten zullen correleren die kenmerkend zijn voor handicap van de patiënt; en B) De onderzoekers zullen de plasticiteit van vestibulaire precisie in de oculomotorische en perceptuele gebieden onderzoeken met als doel te bepalen of de precisie kan worden verbeterd. Met behulp van nieuwe trainingsbenaderingen die uitdagende signaalextractietaken bieden, veronderstellen de onderzoekers dat deelnemers hun vestibulaire precisie bij de getrainde taak zullen verbeteren. Als secundaire uitkomstmaten zullen de onderzoekers bepalen of het trainen van één gedrag generaliseert naar het niet-getrainde gedrag en of de symptomen van de patiënt worden beïnvloed door verbeterde precisie.