Badanie pilotażowe wpływu stymulacji mózgu na umiejętności orientacji i mobilności u dorosłych z zaburzeniami widzenia.

To wewnątrzpodmiotowe badanie pilotażowe z przejściem obejmuje zastosowanie słabego skupionego prądu elektrycznego do głowy, aby celować w obszary przetwarzania wzrokowego, a dokładniej w pierwszą korę wzrokową (V1) w obrębie bieguna potylicznego. Celem tego badania jest zbadanie skuteczności wysokoczęstotliwościowej przezczaszkowej stymulacji szumem losowym (hf-tRNS), bezpiecznej i dobrze ugruntowanej formy stymulacji mózgu, na wydajność O&M osób z zawężonymi polami widzenia w obu oczach z powodu zwyrodnienia barwnikowego siatkówki (RP), dystrofii pręcikowo-czopkowej lub zaawansowanej jaskry.

Uczestnicy będą rekrutowani z klinik uniwersyteckich oraz lokalnych praktyk klinicznych. Po uzyskaniu pełnej świadomej zgody podczas pierwszej wizyty uczestnicy wykonają badania kliniczne, aby potwierdzić, że spełniają kryteria kwalifikacyjne badania. Badania te obejmują pomiar skorygowanej ostrości wzroku do dali i bliży w warunkach obuocznych, obuocznej wrażliwości na kontrast, obuoczności, a także ich pól widzenia obwodowego. Badacze również upewnią się, że dla uczestnika jest bezpieczne poddanie się stymulacji mózgu, korzystając z listy przeciwwskazań do interwencji stymulacji mózgu, i zweryfikują, że uczestnicy są wolni od fizycznych lub ruchowych upośledzeń, a także zaburzeń lub dysfunkcji przedsionkowych, które mogą wpływać na ich zdolność chodzenia i równowagi.

Podczas dwóch kolejnych wizyt efekty stymulacji (która trwa 20 minut) będą badane 2 i 30 minut po stymulacji. Aby ocenić poprawę, będą mierzone różne wskaźniki wydajności O&M, gdy uczestnicy ukończą tor O&M podzielony na 4 sekcje i składający się z szeregu statycznych naturalnych i sztucznych (wytworzonych przez człowieka) przeszkód. Zostaną poinstruowani, aby chodzić wzdłuż różnych sekcji w komfortowym tempie, bezpiecznie omijając przeszkody bez dotykania żadnej z nich. Zostanie im również powiedziane, w których sekcjach mogą spodziewać się napotkania przeszkód. Statyczne naturalne przeszkody odnoszą się do stałych/ustalonych przeszkód, które są albo łatwo znajdowane w środowisku (np. rośliny doniczkowe), albo stanowią część architektury budynku (np. słup lub zamknięte drzwi). Sztuczne przeszkody są wykonane z lekkich materiałów, takich jak polistyren, pianka gumowa, miękki karton lub papier. Statyczne naturalne/rzeczywiste przeszkody będą na poziomie stóp, od stóp do kolan, a także na wysokości ramion i głowy, podczas gdy sztuczne przeszkody będą umieszczone powyżej kolan, na wysokości pasa, ramion lub głowy. Osoby ze zwężonym polem widzenia w obu oczach, które używają długiej białej laski do poruszania się i otrzymały szkolenie O&M (w tym umiejętności posługiwania się laską) od specjalisty orientacji i mobilności, zostaną poproszone o ukończenie toru z laską. Jednak osoby ze zwężonym polem widzenia w obu oczach, które nie używają laski, również mogą ukończyć ten sam tor.

Miary wydajności obejmują główną miarę wyniku – procent preferowanej prędkości chodu (PPWS), czyli prędkość chodu osoby z upośledzeniem wzroku w środowisku z przeszkodami wyrażoną jako procent jej preferowanej prędkości chodu na niezakłóconej ścieżce. Drugorzędne miary wyników obejmują: czas potrzebny do ukończenia każdej z 4 sekcji toru, liczbę błędów O&M, odległość wykrycia wzrokowego (VDD) (odległość, w której osoba wykrywa przeszkodę na swojej drodze, nawet jeśli nie może jej zidentyfikować) oraz odległość identyfikacji wzrokowej (VID) (odległość, w której osoba może poprawnie zidentyfikować przeszkodę na swojej drodze).

Sekcja toru #1 nie będzie składać się z przeszkód. Będzie mierzony czas potrzebny do ukończenia sekcji toru, liczba błędów O&M oraz preferowana prędkość chodu na niezakłóconej ścieżce (uzyskana z czasu ukończenia i długości prostej, płaskiej ścieżki).

Sekcja toru #2 będzie składać się z przeszkód i będzie to przestrzeń wewnętrzna prowadząca do bardziej otwartej przestrzeni w budynku. Będzie mierzony czas potrzebny do ukończenia sekcji toru, liczba błędów O&M oraz preferowana prędkość chodu na zakłóconej ścieżce (uzyskana z czasu ukończenia i długości ścieżki). Będzie obliczony procent preferowanej prędkości chodu (PPWS). PPWS to preferowana prędkość chodu osoby w sekcji toru #2 wyrażona jako procent jej preferowanej prędkości chodu w sekcji toru #1.

Sekcje toru #3 i #4 będą używane do pomiaru VDD i VID. Każdy tor będzie prostym wewnętrznym korytarzem składającym się tylko z jednej przeszkody, a przeszkoda będzie inna dla każdej z dwóch sekcji. Ponadto sekcja toru #3 będzie używana jako tor treningowy do pomiaru VDD i VID. W sekcjach toru #3 i #4 będzie mierzony czas potrzebny do ukończenia sekcji toru, liczba błędów O&M, odległość wykrycia wzrokowego (VDD) oraz odległość identyfikacji wzrokowej (VID).

Warto zauważyć, że dla sekcji toru z przeszkodami (sekcje toru #2 do #4) lokalizacja przeszkód w każdej próbie (przed, po 1 i po 2) nie będzie zmieniana, ale raczej lokalizacja przeszkód każdego dnia leczenia będzie losowana. Dodatkowo, przez cały czas z uczestnikiem będą zawsze dwaj badacze. Jeden będzie z uczestnikiem, aby udzielać instrukcji i rejestrować dane; podczas gdy drugi będzie przed uczestnikiem, aby upewnić się, że ścieżka jest wolna, rejestrować czasy i potwierdzać, że przeszkody są nadal na miejscu (gdy ma to zastosowanie), a także nagrywać wideo sesję po uzyskaniu zgody od uczestnika podczas pierwszej wizyty. Nagrywając wideo uczestnika podczas wykonywania zadania na torze, badacze będą mogli uzyskać dokładniejsze pomiary czasu i liczby błędów O&M.

Będą dwie sesje stymulacji (jedna z aktywną stymulacją i jedna z placebo (kolejność będzie losowana, tak że ani uczestnik, ani badacz nie będą wiedzieć, co otrzyma badany)). Podczas dwóch sesji stymulacji główne i drugorzędne miary wyników będą oceniane, gdy uczestnicy ukończą tor O&M przed stymulacją (test wstępny O&M), a także 2 minuty po stymulacji (test końcowy O&M 1/bezpośrednio po stymulacji) i 30 minut po stymulacji (test końcowy O&M 2/30 minut po stymulacji).

Hipotezujemy, że zastosowanie hf-tRNS do V1 poprawi umiejętności orientacji i mobilności osób ze zwężonymi polami widzenia bezpośrednio po stymulacji w wyniku wzrostu pobudliwości korowej stymulowanych komórek mózgowych, co w konsekwencji prowadzi do poprawy widzenia obwodowego i wrażliwości na kontrast, umożliwiając uczestnikom bezpieczne wykrywanie obiektów i przeszkód na ich drodze. Naszym celem jest poprawa podstawowych procesów wzrokowych osób ze zwężonymi polami widzenia za pomocą hf-tRNS. Z perspektywy naukowej mamy nadzieję odkryć, czy stymulacja mózgu może służyć jako dodatkowe narzędzie rehabilitacyjne do poprawy umiejętności O&M osób ze zwężonymi polami widzenia. Oczekujemy, że uczestnicy doświadczą tymczasowych popraw w O&M, jednak nie będzie żadnych trwałych popraw w umiejętnościach O&M z takiego pojedynczego badania w ramach projektu wewnątrzpodmiotowego. Jeśli wyniki tego badania wykażą pozytywny efekt, dane zostaną wykorzystane do zasilenia większego badania. Wszystkie procedury będą miały miejsce w Laboratorium Neuronauki Wzrokowej Człowieka, Uniwersytet Waterloo, Ontario, Kanada.