Precyzja przedsionkowa: fizjologia i patofizjologia

Celem tego badania jest zbadanie precyzji przedsionkowej poprzez ilościowe określenie zmienności reakcji behawioralnych, które wynikają z szumu neuronalnego nieodłącznie związanego z obwodowym i centralnym układem przedsionkowym. Ponieważ hałas neuronowy zanieczyszcza sygnały, które są przetwarzane przez ucho i przetwarzane przez mózg, reakcje behawioralne za pośrednictwem układu przedsionkowego różnią się, nawet jeśli dostarczane są identyczne bodźce. W tym badaniu badacze koncentrują się na precyzji przedsionkowej u ludzi i badają jej źródła, wpływ na zachowanie oraz jej degradację, gdy obwód jest uszkodzony i jego potencjalna plastyczność. W szczególności badacze zbadają: (1) Precyzję przedsionkową u osób zdrowych – fizjologię: A) Badacze zmierzą kątowy i liniowy odruch przedsionkowo-oczny (VOR) za pomocą nowych kombinacji ruchów, które wzmacniają lub niwelują reakcje ruchu gałek ocznych, co pozwoli nas do określenia rozkładu i wielkości hałasu wytwarzanego w drogach czuciowych (kanał, otolit) oraz w ścieżce okoruchowej. Badacze stawiają hipotezę, że normalni badani będą wykazywać bimodalny rozkład hałasu z przewagą czuciową lub ruchową, a osoby z większą ilością hałasu sensorycznego będą wykazywać inne cechy behawioralne, które odzwierciedlają tę cechę (np. wyższe progi percepcyjne); oraz B) Badacze ocenią szum przedsionkowy na podstawie próbnych zmian w VOR i porównają dynamikę VOR z dynamiką przewidywaną przez model bayesowski przy użyciu badanego szumu. Badacze przewidują, że różnice w dynamice VOR w zależności od wieku i amplitudy bodźców będą zgodne z Bayesowskim przetwarzaniem szumu. Potencjalne czynniki zakłócające będą dokładnie kontrolowane, w tym uwaga, zmęczenie i sygnały niezwiązane z układem przedsionkowym. (2) Precyzja przedsionkowa po uszkodzeniu obwodowym – patofizjologia: A) Badacze zbadają zmiany w precyzji przedsionkowej, które występują, gdy jeden nerw przedsionkowy jest uszkodzony (przez schwannoma przedsionkowego, VS) oraz po chirurgicznym przecięciu uszkodzonego nerwu i zbadają jeśli precyzyjne pomiary mogą dostarczyć dowodów na patologiczny szum wytwarzany przez uszkodzony nerw, a tym samym pomóc przewidzieć wynik kliniczny po przecięciu nerwu. Badacze postawili hipotezę, że zmiany w wiarygodności sygnału spowodowane VS będą identyfikowalne zarówno ze zmniejszoną redundancją spowodowaną utratą włókien doprowadzających, jak i nieprawidłowym hałasem generowanym przez uszkodzony nerw przedsionkowy oraz że zmiany w precyzji po neurektomii będą korelować z pomiarami wyników, które charakteryzują niepełnosprawność pacjenta; oraz B) Badacze zbadają plastyczność precyzji przedsionkowej w sferze okoruchowej i percepcyjnej w celu ustalenia, czy precyzję można poprawić. Badacze postawili hipotezę, że uczestnicy poprawią swoją precyzję przedsionkową podczas wyszkolonego zadania, stosując nowatorskie metody treningowe, które zapewniają trudne zadania związane z ekstrakcją sygnału. Jako drugorzędne miary wyniku, badacze określą, czy trening jednego zachowania uogólnia się na zachowanie nietrenowane i czy poprawa precyzji wpływa na objawy pacjenta.