Pilotstudie om hjärnstimuleringseffekter på orienterings- och rörlighetsfärdigheter hos vuxna med synnedsättning.

Denna korsövergångsstudie med within-subject-design innebär att en svagt fokuserad elektrisk ström appliceras på huvudet för att rikta in sig på områden för visuell bearbetning, mer specifikt den primära visuella kortexen (V1) inom ockipitalpolen. Syftet med denna studie är att undersöka effektiviteten av högfrekvent transkraniell slumpmässig brusstimulation (hf-tRNS), en säker och väletablerad form av hjärnstimulering, på O&M-prestationen hos individer med inskränkta synfält i båda ögonen på grund av antingen retinitis pigmentosa (RP), stav-kägeldystrofi eller avancerad glaukom.

Deltagare kommer att rekryteras från universitetssjukhuskliniker såväl som lokala kliniska verksamheter. Efter att ha fått fullt informerat samtycke vid det första besöket kommer deltagarna att genomföra kliniska tester för att bekräfta att de uppfyller studiens urvalskriterier. Dessa tester inkluderar mätning av deras korrigerade binokulära distans- och närsynsskärpa, binokulär kontrastkänslighet, binokularitet samt deras perifera synfält. Forskarna kommer också att säkerställa att det är säkert för deltagaren att genomgå hjärnstimulering med hjälp av en lista över kontraindikationer för hjärnstimuleringsinterventioner och verifiera att deltagarna är fria från fysiska eller motoriska funktionsnedsättningar samt vestibulära störningar eller dysfunktioner som kan påverka deras gång- och balansförmåga.

Under de två efterföljande besöken kommer effekterna av stimuleringen (som varar i 20 minuter) att studeras 2 och 30 minuter efter stimulering. För att utvärdera förbättring kommer olika mått på O&M-prestation att riktas in sig på när deltagarna genomför en O&M-bana uppdelad i 4 sektioner och bestående av en rad statiska naturliga och artificiella (människoskapade) hinder. De kommer att instrueras att gå längs de olika sektionerna i en bekväm takt och säkert ta sig förbi hindren utan att röra vid något av dem. De kommer också att informeras om i vilka sektioner de kan förvänta sig att stöta på hinder. Statiska naturliga hinder avser fasta/stationära/stabila hinder som antingen finns i miljön (t.ex. krukor med växter) eller utgör en del av byggnadens arkitektur (t.ex. en stolpe eller en igenspikad dörröppning). Artificiella hinder är tillverkade av lätta material som polystyren, gummiskum, mjuk kartong eller papper. Statiska naturliga/verkliga hinder kommer att finnas på fotnivå, från fot till knähöjd, samt på axel- och huvudhöjd, medan artificiella hinder kommer att placeras antingen ovanför knät, i midjehöjd, på axel- eller huvudhöjd. Individer med inskränkt synfältsförlust i båda ögonen som använder en lång vit käpp för att resa och har fått O&M-träning (inklusive käppteknik) från en orienterings- och rörlighetsproffs kommer att ombes att genomföra banan med sin käpp. Däremot kan de med inskränkt synfält i båda ögonen som inte använder käpp också genomföra samma bana.

Prestationsmått inkluderar det primära utfallsmåttet procentuell prefererad gånghastighet (PPWS), det vill säga den gånghastighet som den synskadade individen har i en miljö med hinder uttryckt som en procentandel av deras prefererade gånghastighet på en ohindrad väg. Sekundära utfallsmått inkluderar: tiden det tar att genomföra var och en av banans 4 sektioner, antalet O&M-fel, visuellt detekteringsavstånd (VDD) (avståndet på vilket en individ upptäcker ett hinder i sin färdväg, även om de inte kan identifiera det), och visuellt identifieringsavstånd (VID) (avståndet på vilket en individ korrekt kan identifiera ett hinder i sin färdväg).

Bansektion #1 kommer inte att bestå av hinder. Tiden det tar att genomföra bansektionen, antalet O&M-fel och prefererad gånghastighet på en ohindrad väg (erhållen från genomförandetiden och längden på den raka, plana vägen) kommer att mätas.

Bansektion #2 kommer att bestå av hinder och kommer att vara ett inomhusutrymme som leder till ett mer öppet utrymme inom byggnaden. Tiden det tar att genomföra bansektionen, antalet O&M-fel och prefererad gånghastighet på en hindrad väg (erhållen från genomförandetiden och vägens längd) kommer att mätas. Den procentuella prefererade gånghastigheten (PPWS) kommer att beräknas. PPWS är den prefererade gånghastigheten för individen i bansektion #2 uttryckt som en procentandel av deras prefererade gånghastighet i bansektion #1.

Bansektioner #3 och #4 kommer att användas för att mäta VDD och VID. Varje bana kommer att vara en rak inomhuskorridor som består av endast ett hinder, och hindret kommer att vara olika för var och en av de två sektionerna. Dessutom kommer bansektion #3 att användas som en träningsbana för att mäta VDD och VID. Tiden det tar att genomföra bansektionen, antalet O&M-fel, visuellt detekteringsavstånd (VDD) och visuellt identifieringsavstånd (VID) kommer att mätas i bansektioner #3 och #4.

Det är viktigt att notera att för bansektioner med hinder (bansektioner #2 till 4) kommer placeringen av hindren i varje försök (före, efter 1 och efter 2) inte att varieras, utan snarare kommer placeringen av hindren på varje behandlingsdag att randomiseras. Dessutom kommer det alltid att finnas två forskare med deltagaren hela tiden. En kommer att vara med deltagaren för att ge instruktioner och registrera data; medan den andra kommer att vara före deltagaren för att säkerställa att vägen är fri, registrera tiderna och bekräfta att hindren fortfarande är på plats (när tillämpligt), samt videofilma sessionen efter att samtycke erhölls från deltagaren vid det första besöket. Genom att videofilma deltagaren när de genomför banuppgiften kommer forskarna att kunna få mer exakta mått på tid och antalet O&M-fel.

Det kommer att finnas två stimuleringssessioner (en med aktiv stimulering och en med placebo (ordningen kommer att randomiseras så att varken deltagaren eller forskaren vet vad subjektet kommer att få)). Vid de två stimuleringssessionerna kommer de primära och sekundära utfallsmåtten att utvärderas när de genomför O&M-banorna före stimulering (O&M-för-test), såväl som 2 minuter efter stimulering (O&M-efter-test 1/omedelbart efter stimulering), och 30 minuter efter stimulering (O&M-efter-test 2/30 minuter efter stimulering).

Vi hypoteserar att applicering av hf-tRNS på V1 kommer att förbättra orienterings- och rörlighetsfärdigheterna hos individer med inskränkta synfält omedelbart efter stimulering som ett resultat av en ökning i den kortikala excitabiliteten hos de stimulerade hjärncellerna, vilket i sin tur leder till förbättringar i perifer syn och kontrastkänslighet, vilket därmed gör det möjligt för deltagarna att säkert upptäcka objekt och hinder i sin färdväg. Vårt mål är att förbättra de grundläggande visuella processerna hos individer med inskränkta synfält med hjälp av hf-tRNS. Ur ett vetenskapligt perspektiv hoppas vi upptäcka om hjärnstimulering kan fungera som ett ytterligare rehabiliteringsverktyg för att förbättra O&M-färdigheterna hos individer med inskränkta synfält. Vi förväntar oss att deltagarna kommer att uppleva tillfälliga O&M-förbättringar, dock kommer det inte att finnas några varaktiga förbättringar i O&M-färdigheter från en sådan enskild session inom subject-studiedesign. Om resultaten av denna studie visar en positiv effekt kommer data att användas för att driva en större studie. Alla procedurer kommer att äga rum vid Human Visual Neuroscience Laboratory, University of Waterloo, Ontario, Kanada.