Pilotstudie av effekten av hjernestimulering på orientering og mobilitetsferdigheter hos voksne med synshemming.

Denne innenfor-subjekt crossover-pilotstudien innebærer å påføre en svak fokusert elektrisk strøm til hodet for å målrette områder av visuell prosessering, mer spesifikt den primære visuelle cortex (V1) innenfor occipitalpolen. Hensikten med denne studien er å undersøke effektiviteten av høyfrekvent transkraniell tilfeldig støysimulering (hf-tRNS), en trygg og veletablert form for hjernestimulering, på O&M-prestasjonen til individer med innsnevrede synsfelt i begge øyne på grunn av enten retinitis pigmentosa (RP), stav-kjegle-dystrofi eller avansert glaukom.

Deltakere vil bli rekruttert fra universitetstilknyttede klinikker så vel som lokale kliniske praksiser. Etter å ha fått full informert samtykke ved det første besøket, vil deltakerne fullføre kliniske tester for å bekrefte at de oppfyller studieens inklusjonskriterier. Disse testene inkluderer måling av deres korrigerte binokulære fjern- og nærsynsskarphet, binokulær kontrastfølsomhet, binokularitet, samt deres perifere synsfelt. Forskere vil også sikre at det er trygt for deltakeren å gjennomgå hjernestimulering ved å bruke en liste over kontraindikasjoner for hjernestimuleringsintervensjoner og bekrefte at deltakerne er fri fra fysiske eller motoriske funksjonsnedsettelser samt vestibulære forstyrrelser eller dysfunksjoner som kan påvirke deres gang- og balanseevner.

I løpet av de to påfølgende besøkene vil effektene av stimuleringen (som varer i 20 minutter) bli studert 2 og 30 minutter etter stimuleringen. For å evaluere forbedring vil ulike mål for O&M-prestasjon bli rettet mot mens deltakerne fullfører en O&M-bane delt inn i 4 seksjoner og bestående av en rekke statiske naturlige og kunstige (menneskeskapte) hindringer. De vil bli instruert til å gå langs de ulike seksjonene i et komfortabelt tempo og trygt manøvrere rundt hindringene uten å berøre noen av dem. De vil også bli informert om i hvilke seksjoner de kan forvente å møte hindringer. Statiske naturlige hindringer refererer til faste/stable hindringer som enten lett finnes i miljøet (f.eks. potteplanter) eller utgjør en del av bygningens arkitektur (f.eks. en stolpe eller en forseglet døråpning). Kunstige hindringer er laget av lette materialer som polystyren, gummeskum, mykt papp eller papir. Statiske naturlige/ekte hindringer vil være på fotnivå, fra fot til knehøyde, samt skulder- og hodehøyder, mens kunstige hindringer vil plasseres enten over kneet, i midjenivå, på skulder- eller hodehøyde. Individer med innsnevret synsfelttap i begge øyne som bruker en lang hvit stokk for reising og har mottatt O&M-trening (inkludert stokkferdigheter) fra en orienterings- og mobilitetsfagperson vil bli bedt om å fullføre banen med sin stokk. Imidlertid kan de med innsnevret synsfelt i begge øyne som ikke bruker stokk også fullføre den samme banen.

Prestasjonsmål inkluderer det primære resultatmålet prosentvis foretrukket ganghastighet (PPWS), det vil si ganghastigheten til den synshemmede personen i et miljø med hindringer uttrykt som en prosentandel av deres foretrukne ganghastighet på en uhindret sti. Sekundære resultatmål inkluderer: tiden det tar å fullføre hver av de 4 seksjonene av banen, antall O&M-feil, visuell deteksjonsavstand (VDD) (avstanden der en person oppdager en hindring i sin reiserute, selv om de ikke kan identifisere den), og visuell identifikasjonsavstand (VID) (avstanden der en person kan korrekt identifisere en hindring i sin reiserute).

Baneseksjon #1 vil ikke bestå av hindringer. Tiden det tar å fullføre baneseksjonen, antall O&M-feil og foretrukken ganghastighet på en uhindret sti (hentet fra fullføringstiden og lengden på den rette, flate stien) vil bli målt.

Baneseksjon #2 vil bestå av hindringer og vil være et innendørs område som fører til et mer åpent rom innenfor bygningen. Tiden det tar å fullføre baneseksjonen, antall O&M-feil og foretrukken ganghastighet på en hindret sti (hentet fra fullføringstiden og lengden på stien) vil bli målt. Den prosentvise foretrukne ganghastigheten (PPWS) vil bli beregnet. PPWS er den foretrukne ganghastigheten til personen i baneseksjon #2 uttrykt som en prosentandel av deres foretrukne ganghastighet i baneseksjon #1.

Baneseksjoner #3 og #4 vil bli brukt for å måle VDD og VID. Hver bane vil være en rett innendørs korridor som består av bare én hindring, og hindringen vil være forskjellig for hver av de to seksjonene. Videre vil baneseksjon #3 bli brukt som en treningsbane for å måle VDD og VID. Tiden det tar å fullføre baneseksjonen, antall O&M-feil, visuell deteksjonsavstand (VDD) og visuell identifikasjonsavstand (VID) vil bli målt i baneseksjoner #3 og #4.

Det er viktig å merke seg at for baneseksjoner med hindringer (baneseksjoner #2 til 4), vil plasseringen av hindringene i hver prøve (pre, post 1 og post 2) ikke varieres, men heller vil plasseringen av hindringene på hver behandlingsdag bli randomisert. I tillegg vil det alltid være to forskere med deltakeren til enhver tid. En vil være med deltakeren for å gi instruksjoner og registrere data; mens den andre vil være foran deltakeren for å sikre at stien er klar, registrere tidene og bekrefte at hindringene fortsatt er på plass (når aktuelt), samt videofilme økten etter at samtykke ble innhentet fra deltakeren ved det første besøket. Ved å videofilme deltakeren mens de fullfører banen, vil forskerne kunne oppnå mer nøyaktige målinger av tid og antall O&M-feil.

Det vil være to stimuleringsøkter (én med aktiv stimulering og én med placebo (rekkefølgen vil bli randomisert slik at verken deltakeren eller forskeren vil vite hva subjektet vil motta)). Ved de to stimuleringsøktene vil de primære og sekundære resultatmålene bli evaluert mens de fullfører O&M-banen før stimulering (O&M-pretest), samt 2 minutter etter stimulering (O&M-post-test 1/umiddelbart etter stimulering) og 30 minutter etter stimulering (O&M-post-test 2/30 minutter etter stimulering).

Vi hypotesiserer at påføring av hf-tRNS til V1 vil forbedre orienterings- og mobilitetsferdighetene til individer med innsnevrede synsfelt umiddelbart etter stimulering som et resultat av en økning i den kortikale eksiterbarheten til de stimulerte hjernecellene, som følgelig fører til forbedringer i perifert syn og kontrastfølsomhet, og dermed tillater deltakerne å trygt oppdage gjenstander og hindringer i sin reiserute. Vårt mål er å forbedre de grunnleggende visuelle prosessene til individer med innsnevrede synsfelt ved å bruke hf-tRNS. Fra et vitenskapelig perspektiv håper vi å oppdage om hjernestimulering kan tjene som et ekstra rehabiliteringsverktøy for å forbedre O&M-ferdighetene til individer med innsnevrede synsfelt. Vi forventer at deltakerne vil oppleve midlertidige O&M-forbedringer, imidlertid vil det ikke være noen varige forbedringer i O&M-ferdigheter fra en slik enkeltøkt innenfor-subjekt-studiedesign. Hvis resultatene av denne studien viser en positiv effekt, vil dataene bli brukt til å beregne stikkprøvestørrelsen for en større studie. Alle prosedyrer vil finne sted ved Human Visual Neuroscience Laboratory, University of Waterloo, Ontario, Canada.