Vestibulaire implantaten getest bij mensen

Doel 1: Optimalisatie van de informatieoverdracht van de VI naar de hersenen: de onderzoekers zullen twee benaderingen bestuderen - het veranderen van de overdrachtsfunctie die de hoeksnelheid van het hoofd relateert aan de elektrische stimulatie die door de VI wordt toegepast op de ampullaire zenuwen van het kanaal; en gebruikmakend van het unieke vermogen van de VI om ruis toe te voegen aan vestibulaire afferenten. Wat het eerste betreft, is het onderzoeksteam van plan een onderzoek in te stellen naar de belangrijkste componenten van de overdrachtsfunctie door de mogelijkheden van de VI te testen wanneer: - de basislijnstimulatiesnelheid in rust naar boven of naar beneden wordt aangepast; de temporele filtering (bijv. hoekfrequentie van het hoogdoorlaatfilter) van het door de snelheidssensor geregistreerde hoeksnelheidssignaal wordt gewijzigd; de helling van de lineaire component van de hyperbolische tangensfunctie die de snelheid van het gefilterde hoofd relateert aan de stimulatiesterkte wordt gewijzigd; en verschillende modi van stimulatiemodulatie worden gebruikt om de hoofdsnelheid te coderen (bijv. het wijzigen van de amplitude, de snelheid of het co-moduleren van de amplitude en snelheid van de stroompulsen). Wat betreft het gebruik van ruis, zullen de onderzoekers een bepaalde overdrachtsfunctie testen met verschillende amplitudes van breedbandige witte elektrische ruis bovenop de stimulatie die de hoeksnelheid codeert, om te bepalen of de informatieoverdracht van de VI naar de hersenen kan worden verbeterd met lage- geluidsniveau via stochastische resonantie, zoals is aangetoond in andere sensorische systemen. Om de doeltreffendheid van deze benaderingen te bepalen, zal het onderzoeksteam de drie fundamentele vestibulair gemedieerde gedragingen (oogbewegingen, houding en waarneming) meten. In het bijzonder zullen we ons richten op de amplitude en drempel van de angulaire vestibulo-oculaire reflex (VOR), yaw-as perceptuele drempels, en posturale zwaaidrempels en amplitude, met als doel de overdrachtsfunctie en het geluidsniveau te definiëren die drempels minimaliseren (bijv. , optimaliseert de signaal-ruisverhouding) en maximaliseert de amplitude van de gedragsreacties. Een uitvloeisel van deze onderzoeken is om te onderzoeken of de verschillende gedragsroutes zijn geoptimaliseerd met verschillende stimulusparameters, zoals wordt gesuggereerd door de voorlopige gegevens.

Doel 2: Karakterisering van de effecten van VI-stimulatie op de klinische status: Vestibulair gemedieerd gedrag is cruciaal voor het welzijn van de patiënt en neemt af na ernstige vestibulaire schade. De onderzoekers beginnen met de beoordeling van de klinische bruikbaarheid van de VI door de VOR, houding/gang en perceptie te kwantificeren met behulp van paradigma's die de bijdragen van de VI aan dit gedrag isoleren (bijv. zelfgegenereerd lopen, waarbij de hersenen de hoeksnelheidsinformatie van de VI moeten synthetiseren met andere sensomotorische signalen. De onderzoekers zullen deze vestibulopathische patiënten bestuderen voordat de VI wordt geactiveerd ('pre'), een uur na activering ('acute', waardoor deelnemers voldoende tijd hebben om zich aan te passen aan de tonische VI-stimulatie), en vervolgens dagelijks gedurende drie dagen terwijl beweging- gemoduleerde stimulatie wordt geleverd door de VI tijdens normale activiteiten ('chronisch'). De onderzoekers zullen de deelnemers ook verschillende vragenlijsten laten invullen voorafgaand aan stimulatie en opnieuw in de acute en chronische stimulatietoestanden om hun subjectieve reacties op VI-stimulatie te kwantificeren. Deze omvatten vragenlijsten die de ernst van subjectieve duizeligheid en onbalans karakteriseren (Dizziness Handicap Inventory [DHI], Activities Specific Balance Confidence Scale [ABC]); oscillopsia (de functionele impactschaal van Oscillopsia); en een meer algemene meting van de kwaliteit van leven (de Short Form-36 Health Survey). Deze vragenlijsten zullen worden aangepast zodat ze de huidige niveaus van symptomatologie weerspiegelen, aangezien het onderzoeksteam veranderingen in een kort tijdsbestek zal vastleggen. De onderzoekers verwachten dat gedrag en symptomen zullen verbeteren tijdens de periode van bewegingsgemoduleerde stimulatie, zodat metingen en subjectieve rapporten in de 'chronische' stimulatietoestand dichter bij normaal zullen zijn dan tijdens de 'acute' of 'pre'-stimulatietoestanden. Complexer gedrag (bijv. evenwicht tijdens het lopen, ABC-scores) zullen naar verwachting langzamer verbeteren dan gedragingen die afhankelijk zijn van geïsoleerde hoeksnelheidssignalen (bijv. gieras VOR, oscillopsie-scores). Kortom, deze studie zal een solide basis bieden waarop kan worden voortgebouwd voor toekomstig onderzoek waarin de onderzoekers de klinische bruikbaarheid van de VI verder zullen onderzoeken.