Pilotstudie naar de effecten van hersenstimulatie op oriëntatie- en mobiliteitsvaardigheden bij volwassenen met een visuele beperking.

Deze pilotstudie met binnen-proefpersoon crossover omvat het aanbrengen van een zwakke gefocusseerde elektrische stroom op het hoofd, gericht op gebieden van visuele verwerking, meer specifiek de primaire visuele cortex (V1) binnen de occipitale pool. Het doel van deze studie is om de effectiviteit te onderzoeken van hoogfrequente transcraniële willekeurige ruisstimulatie (hf-tRNS), een veilige en goed ingeburgerde vorm van hersenstimulatie, op de O&M-prestaties van personen met vernauwde gezichtsvelden in beide ogen als gevolg van retinitis pigmentosa (RP), staaf-kegeldystrofie of vergevorderd glaucoom.

Deelnemers zullen worden geworven uit universiteitsgebonden klinieken en lokale klinische praktijken. Na het verkrijgen van volledige geïnformeerde toestemming tijdens het eerste bezoek, zullen deelnemers klinische tests uitvoeren om te bevestigen dat ze voldoen aan de toelatingscriteria van de studie. Deze tests omvatten het meten van hun gecorrigeerde binoculaire afstands- en nabijgezichtsscherpte, binoculair contrastgevoeligheid, binoculariteit, evenals hun perifere gezichtsvelden. Onderzoekers zullen er ook voor zorgen dat het veilig is voor de deelnemer om hersenstimulatie te ondergaan aan de hand van een lijst van contra-indicaties voor hersenstimulatie-interventies en verifiëren dat deelnemers vrij zijn van fysieke of motorische beperkingen evenals vestibulaire stoornissen of disfuncties die hun loop- en balansvaardigheden kunnen beïnvloeden.

Tijdens de twee daaropvolgende bezoeken zullen de effecten van stimulatie (die 20 minuten duurt) worden bestudeerd 2 en 30 minuten na stimulatie. Om verbetering te evalueren, zullen verschillende maatstaven van O&M-prestaties worden gericht terwijl deelnemers een O&M-parcours voltooien, verdeeld in 4 secties en samengesteld uit een reeks statische natuurlijke en kunstmatige (door de mens gemaakte) obstakels. Zij zullen worden geïnstrueerd om langs de verschillende secties te lopen in een comfortabel tempo en veilig de obstakels te passeren zonder ze aan te raken. Zij zullen ook worden verteld in welke secties zij obstakels kunnen verwachten. Statische natuurlijke obstakels verwijzen naar vaste/stabiele obstakels die ofwel gemakkelijk in de omgeving worden aangetroffen (bijv. potplanten) of deel uitmaken van de architectuur van het gebouw (bijv. een paal of een afgesloten deuropening). Kunstmatige obstakels zijn gemaakt van lichte materialen zoals polystyreen, rubber schuim, zacht karton of papier. Statische natuurlijke/echte obstakels zullen zich bevinden op voetniveau, van voet tot kniehoogte, evenals schouder- en hoofdhoogte, terwijl kunstmatige obstakels worden geplaatst boven de knie, op heuphoogte, op schouder- of hoofdhoogte. Personen met vernauwd gezichtsveldverlies in beide ogen die een lange witte stok gebruiken om zich te verplaatsen en O&M-training (inclusief stokvaardigheden) hebben ontvangen van een oriëntatie- en mobiliteitsprofessional, zullen worden gevraagd het parcours met hun stok te voltooien. Echter, degenen met vernauwd gezichtsveld in beide ogen die geen stok gebruiken, kunnen ook hetzelfde parcours voltooien.

Prestatiematen omvatten de primaire uitkomstmaat percentage voorkeursloopsnelheid (PPWS), dat is de loopsnelheid van de visueel beperkte persoon in een omgeving met obstakels uitgedrukt als een percentage van hun voorkeursloopsnelheid op een onbelemmerd pad. Secundaire uitkomstmaten omvatten: de tijd die nodig is om elk van de 4 secties van het parcours te voltooien, het aantal O&M-fouten, visuele detectieafstand (VDD) (de afstand waarop een persoon een obstakel in zijn reispad detecteert, zelfs als hij het niet kan identificeren), en visuele identificatieafstand (VID) (de afstand waarop een persoon een obstakel in zijn reispad correct kan identificeren).

Parcourssectie #1 zal geen obstakels bevatten. De tijd die nodig is om de parcourssectie te voltooien, het aantal O&M-fouten en de voorkeursloopsnelheid op een onbelemmerd pad (verkregen uit de voltooiingstijd en lengte van het rechte, vlakke pad) zullen worden gemeten.

Parcourssectie #2 zal bestaan uit obstakels en zal een binnenruimte zijn die leidt naar een meer open ruimte binnen het gebouw. De tijd die nodig is om de parcourssectie te voltooien, het aantal O&M-fouten en de voorkeursloopsnelheid op een belemmerd pad (verkregen uit de voltooiingstijd en lengte van het pad) zullen worden gemeten. Het percentage voorkeursloopsnelheid (PPWS) zal worden berekend. PPWS is de voorkeursloopsnelheid van de persoon in parcourssectie #2 uitgedrukt als een percentage van hun voorkeursloopsnelheid in parcourssectie #1.

Parcourssecties #3 en #4 zullen worden gebruikt voor het meten van VDD en VID. Elk parcours zal een rechte binnen gang zijn die slechts één obstakel bevat, en het obstakel zal verschillend zijn voor elk van de twee secties. Bovendien zal parcourssectie #3 worden gebruikt als een trainingsparcours voor het meten van VDD en VID. De tijd die nodig is om de parcourssectie te voltooien, het aantal O&M-fouten, visuele detectieafstand (VDD) en visuele identificatieafstand (VID) zullen worden gemeten in parcourssecties #3 en #4.

Het is belangrijk op te merken dat voor parcourssecties met obstakels (parcourssecties #2 tot 4) de locatie van de obstakels in elke proef (pre, post 1 en post 2) niet zal worden gevarieerd, maar eerder de locatie van de obstakels op elke behandelingsdag zal worden gerandomiseerd. Daarnaast zullen er altijd twee onderzoekers bij de deelnemer zijn. Eén zal bij de deelnemer zijn om instructies te geven en gegevens vast te leggen; terwijl de ander voor de deelnemer uit zal zijn om ervoor te zorgen dat het pad vrij is, de tijden vast te leggen en te bevestigen dat de obstakels nog steeds op hun plaats zijn (indien van toepassing), evenals de sessie te videoveren zodra toestemming was verkregen van de deelnemer tijdens het eerste bezoek. Door de deelnemer te videoveren terwijl hij de parcourstaak voltooit, zullen de onderzoekers nauwkeurigere metingen van tijd en het aantal O&M-fouten kunnen verkrijgen.

Er zullen twee stimulatiesessies zijn (één met actieve stimulatie en één met placebo (de volgorde zal worden gerandomiseerd zodat noch de deelnemer noch de onderzoeker weet wat het onderwerp zal ontvangen)). Tijdens de twee stimulatiesessies zullen de primaire en secundaire uitkomstmaten worden geëvalueerd terwijl ze het O&M-parcours voltooien vóór stimulatie (O&M pre-test), evenals 2 minuten na stimulatie (O&M post-test 1/direct na stimulatie), en 30 minuten na stimulatie (O&M post-test 2/30 minuten na stimulatie).

Wij veronderstellen dat de toepassing van hf-tRNS op V1 de oriëntatie- en mobiliteitsvaardigheden van personen met vernauwde gezichtsvelden onmiddellijk na stimulatie zal verbeteren als gevolg van een toename in de corticale prikkelbaarheid van de gestimuleerde hersencellen, wat vervolgens leidt tot verbeteringen in perifeer zicht en contrastgevoeligheid, waardoor de deelnemers veilig objecten en obstakels in hun reispad kunnen detecteren. Ons doel is om de fundamentele visuele processen van personen met vernauwde gezichtsvelden te verbeteren met behulp van hf-tRNS. Vanuit een wetenschappelijk perspectief hopen we te ontdekken of hersenstimulatie kan dienen als een aanvullende revalidatietool voor het verbeteren van de O&M-vaardigheden van personen met vernauwde gezichtsvelden. Wij verwachten dat deelnemers tijdelijke O&M-verbeteringen zullen ervaren, echter, er zullen geen blijvende verbeteringen in O&M-vaardigheden zijn van een dergelijke enkele sessie binnen-proefpersoon studieopzet. Als de resultaten van deze studie een positief effect tonen, zullen de gegevens worden gebruikt om een grotere studie te voeden. Alle procedures zullen plaatsvinden in het Human Visual Neuroscience Laboratory, University of Waterloo, Ontario, Canada.