Czynniki uczenia się i plastyczności: zwyrodnienie plamki żółtej (FLAP)

Badania nad uczeniem się percepcyjnym (PL) zostały zdominowane przez badania, których celem jest wyodrębnienie i usprawnienie indywidualnych procesów wzrokowych. Jednak ważnym translacyjnym wynikiem badań PL jest zaspokojenie potrzeb pacjentów z utratą wzroku, którzy dążą do poprawy wydajności w codziennych zadaniach, takich jak czytanie, nawigacja i rozpoznawanie twarzy. Te bardziej ekologiczne przypadki zmian behawioralnych i plastyczności korowej, które są z natury złożone i integracyjne, ujawniły znaczące luki w bardziej holistycznym zrozumieniu, w jaki sposób wiele procesów wzrokowych i powiązanych z nimi systemów mózgowych wspólnie przyczynia się do trwałego i uogólnionego PL. Aby wypełnić te luki, tutaj badacze badają symulowaną i naturalną utratę widzenia centralnego. Badacze koncentrują się na zwyrodnieniu plamki żółtej (MD), jednej z najczęstszych przyczyn utraty wzroku (przewiduje się, że do 2040 roku dotknie to 248 milionów ludzi na całym świecie), która wynika z uszkodzenia fotoreceptorów w plamce żółtej, które zaburza widzenie centralne. Taka centralna utrata widzenia jest doskonałą soczewką, przez którą można badać, w jaki sposób istotne ekologicznie zmiany w korzystaniu z wzroku odnoszą się do zmieniającej się aktywności mózgu i łączności, ponieważ stanowi to ogromną zmianę w doznaniach wizualnych, wymagającą polegania na widzeniu peryferyjnym w codziennych zadaniach. Za pomocą urządzeń do śledzenia ruchu gałek ocznych i wyświetlaczy zależnych od spojrzenia, które wywołują mroczki centralne, można symulować utratę widzenia centralnego u normalnie widzących osób, które następnie rozwijają wzorce patrzenia peryferyjnego, które przypominają kompensacyjne strategie widzenia obserwowane u pacjentów z MD. Idealne wykorzystanie widzenia peryferyjnego wymaga poprawy w wielu dziedzinach widzenia, z których trzy najważniejsze to: wczesne przetwarzanie wzrokowe (np. wrażliwość wzrokowa), przetwarzanie wzrokowe średniego poziomu (np. integracja przestrzenna) oraz uwaga i ruchy gałek ocznych. Do tej pory żadne badanie nie badało systematycznie tych trzech domen PL i ich neuronalnych podstaw. Proponowany plan badań opiera się na rygorystycznych wcześniejszych pracach wykazujących, że PL wpływa na wiele struktur i funkcji mózgu związanych z tymi trzema domenami. Badacze proponują nowatorskie podejście do systematycznego mierzenia, w jaki sposób różne reżimy treningowe związane z trzema domenami wpływają na szeroki zakres zachowań psychofizycznych i ekologicznych (Cel 1), w jaki sposób zmiany te wynikają z plastyczności struktury i funkcji mózgu (Cel 2) oraz w jaki sposób Porównanie PL po symulowanej utracie widzenia centralnego z PL w MD (Cel 3). Ta praca jest znacząca i innowacyjna, ponieważ będzie pierwszym zintegrowanym badaniem PL charakteryzującym wiele możliwych do wyszkolenia czynników i ich wpływ na różne wyniki behawioralne oraz na najnowocześniejsze oceny reprezentacji neuronowych i dynamiki. Jest to również pierwsze badanie, w którym bezpośrednio porównuje się PL u pacjentów z MD z PL w kontrolowanym systemie modelowym utraty centralnego pola widzenia z symulowanymi mroczkami, co po walidacji umożliwi wykorzystanie tego systemu modelowego do badania MD w większych próbkach zdrowych osób. Badacze udostępnią również unikalny zestaw danych, który pomoże w zrozumieniu plastyczności behawioralnej i neuronalnej po utracie widzenia centralnego oraz indywidualnych różnic w reakcji na trening. Wreszcie, ta praca wyjaśni podstawowe mechanizmy plastyczności mózgu po utracie czucia, które mogą uogólnić się na inne formy rehabilitacji po uszkodzeniu obwodowym lub ośrodkowym.