Факторы обучения и пластичности: дегенерация желтого пятна (FLAP)

В исследованиях перцептивного обучения (PL) преобладали исследования, направленные на выделение и улучшение отдельных зрительных процессов. Тем не менее, важным трансляционным результатом исследований PL является удовлетворение потребностей пациентов с потерей зрения, которые стремятся улучшить выполнение повседневных задач, таких как чтение, навигация и распознавание лиц. Эти более экологические случаи поведенческих изменений и пластичности коры, которые по своей сути сложны и интегративны, выявили значительные пробелы в более целостном понимании того, как множественные зрительные процессы и связанные с ними мозговые системы совместно способствуют устойчивому и генерализуемому PL. Чтобы устранить эти пробелы, исследователи изучают симулированную и естественную потерю центрального зрения. Исследователи сосредоточили внимание на дегенерации желтого пятна (MD), одной из наиболее распространенных причин потери зрения (по прогнозам, к 2040 году она повлияет на 248 миллионов человек во всем мире), которая возникает в результате повреждения фоторецепторов в макуле, что нарушает центральное зрение. Такая потеря центрального зрения является превосходной линзой, через которую изучают, как экологически значимые изменения в использовании зрения связаны с изменением мозговой активности и связи, поскольку это представляет собой массивное изменение зрительного опыта, требующее использования периферийного зрения для выполнения повседневных задач. С помощью устройств слежения за движением глаз и дисплеев с контингентом взгляда, которые вызывают центральные скотомы, можно смоделировать потерю центрального зрения у нормально видящих людей, у которых затем развиваются паттерны периферического зрения, напоминающие стратегии компенсаторного зрения, наблюдаемые у пациентов с БМ. Идеальное использование периферического зрения требует улучшения во многих областях зрения, три из которых наиболее важны: ранняя визуальная обработка (например, зрительная чувствительность), визуальная обработка среднего уровня (например, пространственная интеграция), а также внимание и движения глаз. На сегодняшний день ни одно исследование систематически не исследовало эти три домена PL и их нейронные основы. Предлагаемый план исследования основан на тщательной предыдущей работе, показывающей, что PL влияет на несколько структур и функций мозга, связанных с этими тремя областями. Исследователи предлагают новый подход к систематическому измерению того, как различные режимы тренировок, относящиеся к трем областям, влияют на широкий спектр психофизического и экологического поведения (Цель 1), как эти изменения возникают из-за пластичности структуры и функций мозга (Цель 2) и как PL после имитации потери центрального зрения сравнивается с PL при MD (Цель 3). Эта работа является важной и новаторской, поскольку она станет первым комплексным исследованием PL, характеризующим несколько поддающихся обучению факторов и их влияние на различные поведенческие результаты, а также на передовые оценки нейронных представлений и динамики. Это также первое исследование, в котором проводится прямое сравнение PL у пациентов с MD с PL в контролируемой модельной системе потери центрального поля зрения с симулированными скотомами, что в случае подтверждения позволит использовать эту модельную систему для опроса MD в больших выборках здоровых людей. Исследователи также поделятся уникальным набором данных, который поможет понять поведенческую и нейронную пластичность после потери центрального зрения и индивидуальные различия в реакции на тренировки. Наконец, в этой работе будут освещены основные механизмы пластичности мозга после потери чувствительности, которые могут быть распространены на другие формы реабилитации после периферических или центральных повреждений.