Пилотное исследование влияния стимуляции мозга на навыки ориентирования и мобильности у взрослых с нарушениями зрения.

Это пилотное исследование с перекрестным дизайном внутри субъекта включает применение слабого сфокусированного электрического тока к голове для воздействия на области зрительной обработки, в частности на первичную зрительную кору (V1) в пределах затылочного полюса. Цель данного исследования — изучить эффективность высокочастотной транскраниальной случайной шумовой стимуляции (hf-tRNS), безопасной и хорошо зарекомендовавшей себя формы стимуляции мозга, на показатели ориентации и мобильности (O&M) у лиц с суженными полями зрения на оба глаза вследствие пигментного ретинита (RP), дистрофии палочек и колбочек или развитой глаукомы.

Участники будут набираться из университетских клиник, а также местных клинических практик. После получения полного информированного согласия на первом визите участники пройдут клинические тесты для подтверждения соответствия критериям включения в исследование. Эти тесты включают измерение корригированной остроты зрения вдаль и вблизи бинокулярно, бинокулярной контрастной чувствительности, бинокулярности, а также периферических полей зрения. Исследователи также убедятся, что для участника безопасно проходить стимуляцию мозга, используя список противопоказаний для вмешательств по стимуляции мозга, и проверят, что участники не имеют физических или двигательных нарушений, а также вестибулярных расстройств или дисфункций, которые могут повлиять на их способность ходить и сохранять равновесие.

В ходе двух последующих визитов эффекты стимуляции (которая длится 20 минут) будут изучаться через 2 и 30 минут после стимуляции. Для оценки улучшения будут использоваться различные показатели эффективности O&M, поскольку участники проходят курс O&M, разделенный на 4 секции и состоящий из ряда статических естественных и искусственных (рукотворных) препятствий. Им будет дано указание идти по различным секциям в комфортном темпе, безопасно преодолевая препятствия, не касаясь ни одного из них. Им также сообщат, в каких секциях они могут ожидать встречи с препятствиями. Статические естественные препятствия относятся к фиксированным/устойчивым/стабильным препятствиям, которые либо легко найти в окружающей среде (например, горшечные растения), либо являющимся частью архитектуры здания (например, столб или запечатанный дверной проем). Искусственные препятствия изготовлены из легких материалов, таких как полистирол, резиновая пена, мягкий картон или бумага. Статические естественные/реальные препятствия будут находиться на уровне ступней, от ступней до колен, а также на уровне плеч и головы, тогда как искусственные препятствия будут размещены либо выше колена, на уровне талии, плеч или головы. Лица с суженными полями зрения на оба глаза, использующие длинную белую трость для передвижения и прошедшие обучение O&M (включая навыки работы с тростью) у специалиста по ориентации и мобильности, попросят пройти курс со своей тростью. Однако те, у кого суженное поле зрения на оба глаза, но не использующие трость, также могут пройти тот же курс.

Показатели эффективности включают основной показатель результата — процент предпочитаемой скорости ходьбы (PPWS), то есть скорость ходьбы лица с нарушением зрения в среде с препятствиями, выраженную в процентах от их предпочитаемой скорости ходьбы на незагроможденном пути. Вторичные показатели результата включают: время, затраченное на прохождение каждой из 4 секций курса, количество ошибок O&M, расстояние визуального обнаружения (VDD) (расстояние, на котором человек обнаруживает препятствие на своем пути, даже если не может его идентифицировать) и расстояние визуальной идентификации (VID) (расстояние, на котором человек может правильно идентифицировать препятствие на своем пути).

Секция курса №1 не будет содержать препятствий. Будут измерены время, затраченное на прохождение секции курса, количество ошибок O&M и предпочитаемая скорость ходьбы на незагроможденном пути (полученная из времени прохождения и длины прямого, ровного пути).

Секция курса №2 будет содержать препятствия и будет представлять собой внутреннее пространство, ведущее к более открытому пространству внутри здания. Будут измерены время, затраченное на прохождение секции курса, количество ошибок O&M и предпочитаемая скорость ходьбы на загроможденном пути (полученная из времени прохождения и длины пути). Будет рассчитан процент предпочитаемой скорости ходьбы (PPWS). PPWS — это предпочитаемая скорость ходьбы человека в секции курса №2, выраженная в процентах от его предпочитаемой скорости ходьбы в секции курса №1.

Секции курса №3 и №4 будут использоваться для измерения VDD и VID. Каждый курс будет представлять собой прямой внутренний коридор, состоящий только из одного препятствия, и препятствие будет разным для каждой из двух секций. Более того, секция курса №3 будет использоваться в качестве тренировочного курса для измерения VDD и VID. В секциях курса №3 и №4 будут измерены время, затраченное на прохождение секции курса, количество ошибок O&M, расстояние визуального обнаружения (VDD) и расстояние визуальной идентификации (VID).

Важно отметить, что для секций курса с препятствиями (секции курса № 2–4) расположение препятствий в каждом испытании (до, после 1 и после 2) не будет меняться, но расположение препятствий в каждый день лечения будет рандомизировано. Кроме того, с участником всегда будут находиться два исследователя. Один будет с участником, чтобы давать инструкции и записывать данные; в то время как другой будет впереди участника, чтобы убедиться, что путь свободен, записывать время и подтверждать, что препятствия все еще на месте (когда применимо), а также видеозаписывать сессию после получения согласия от участника на первом визите. Видеозапись участника при выполнении задачи курса позволит исследователям получить более точные измерения времени и количества ошибок O&M.

Будет проведено две сессии стимуляции (одна с активной стимуляцией и одна с плацебо (порядок будет рандомизирован, так что ни участник, ни исследователь не будут знать, что получит субъект)). На двух сессиях стимуляции основные и вторичные показатели результата будут оцениваться по мере прохождения курса O&M до стимуляции (O&M предтест), а также через 2 минуты после стимуляции (O&M пост-тест 1/сразу после стимуляции) и через 30 минут после стимуляции (O&M пост-тест 2/через 30 минут после стимуляции).

Мы предполагаем, что применение hf-tRNS к V1 улучшит навыки ориентации и мобильности у лиц с суженными полями зрения сразу после стимуляции в результате увеличения корковой возбудимости стимулированных клеток мозга, что, следовательно, приводит к улучшению периферического зрения и контрастной чувствительности, тем самым позволяя участникам безопасно обнаруживать объекты и препятствия на своем пути. Наша цель — улучшить фундаментальные зрительные процессы у лиц с суженными полями зрения с помощью hf-tRNS. С научной точки зрения, мы надеемся выяснить, может ли стимуляция мозга служить дополнительным инструментом реабилитации для улучшения навыков O&M у лиц с суженными полями зрения. Мы ожидаем, что участники испытают временные улучшения O&M, однако не будет никаких долговременных улучшений навыков O&M от такого однократного сеанса в рамках дизайна исследования внутри субъекта. Если результаты этого исследования покажут положительный эффект, данные будут использованы для проведения более масштабного исследования. Все процедуры будут проводиться в Лаборатории нейронаук человеческого зрения Университета Ватерлоо, Онтарио, Канада.