帕金森病的自我运动知觉 (SMP_PD)

帕金森氏病 (PD) 的典型特征是运动功能下降，其特征是运动不能、运动迟缓、僵硬和震颤以及姿势和平衡受损。 然而，非运动症状最近也被认为是该疾病的主要部分。 非运动症状可能包括睡眠障碍、情绪障碍、幻觉、认知障碍以及各种感觉和知觉缺陷。 与运动症状相比，非运动症状本质上不易观察到，因此如果不直接测试可能会被忽视。

早期研究已经揭示了 PD 中广泛的视觉功能障碍。 这包括视觉诱发反应的延迟以及对比度、时空和颜色敏感性的异常。 PD 患者还改变了视觉方向的感知以及复杂的视觉障碍。 然而，尽管 PD 患者存在视觉缺陷，但与对照组相比，他们在功能上似乎更依赖于视觉。 这似乎与最佳感觉统合的既定原则相矛盾，根据该原则，应该减少对受损线索的依赖。 然而，这只能在衡量、量化和比较相关感知线索精度的原则性框架内进行衡量。 也就是说，根据最佳（贝叶斯）整合方案，感官线索的相对可靠性应该设置线索依赖的程度（与下文进一步相关）。

研究表明，除视觉外，感觉系统存在损伤，例如本体感受和前庭功能。 有趣的是，PD 中的许多感觉缺陷可能与“经典”运动症状密切相关。 例如：i) 功能失调的前庭信号可能导致 PD 患者的平衡控制受损，(ii) 本体感受缺陷损害自主和反射性运动命令，(iii) 空间感知障碍可能导致步态冻结 (FOG)，以及 (iv ) PD 患者高估了自己说话的音量，这可能反映了感觉运动整合受损或运动缺陷的自我意识受损导致的知觉缺陷。 此外，更高的知觉功能，例如从面部表情感知情绪，在帕金森病患者中受损。 自我运动的感知主要来自惯性运动（前庭）和光流（视觉）线索。 当呈现径向扩展的光流模式时，PD 患者表现出改变的导航转向和改变的以自我为中心的中线的感知以及视觉脑区与对照相比减少的激活。 然而，尚未研究来自光流的自我运动感知阈值，因此将在本研究中进行测量。

前庭异常也可能影响 PD 患者对自我运动的感知。 最近，Bertolini 等人。 (2015) 发现 PD 的倾斜感知受损，但在这里也没有直接研究线性自我运动感知的前庭阈值。 因此，本研究的首要目的是使用严格且使用良好的航向辨别范式，确定 PD 中自我运动的单感觉（视觉和前庭）感知的阈值。

然而，除了自我运动的视觉和前庭感知缺陷外，PD 患者可能会遭受这些线索的次优整合。 因此，第二个主要目标是专门研究视觉和前庭线索对自我运动感知的整合。 这将在多感官整合的贝叶斯框架中完成。

来自不同模式的信息整合（“多感官整合”）对于完整感知世界至关重要。 基于贝叶斯统计的理论研究提供了一个框架来研究多感官整合与“最佳”策略的预测。 假设高斯分布和平坦的先验，多个线索的最佳整合简化为直接的线性方程，根据该方程，多感官感知是潜在线索的加权组合。 许多人类和动物研究确实证明了接近最佳的线索整合。 然而，虽然多感官整合是正常脑功能研究的一个活跃主题，并且具有完善的工具，但尚未在 PD 中对其进行研究。研究人员假设，基于 PD 对视觉线索的明显过度依赖。 PD 患者可能表现出非最佳的多感觉整合（即视觉线索的超重）。 这会对基本功能产生深远影响。

在刺激中加入感官噪音会降低其可靠性。 在通过 3D 点云进行自我运动的光流刺激中，可以通过操纵移动点的相干性来控制可靠性。 对于 100% 一致性（无添加噪声），所有点都根据模拟的自运动方向连贯移动。 添加噪声时，例如到 75% 的连贯性时，75% 的点会根据自身运动的方向连贯地移动，而其余 25% 的点会随机移动。随着连贯性降低，视觉刺激的可靠性也会降低。 最近，研究人员表明，不同的临床组（例如 自闭症）对视觉噪音的增加会有不同的反应。 因此，作为这些实验的一部分，研究人员还将比较在不存在和存在额外视觉噪声的情况下的视觉感知。 PD 的病理生理学通常被理解为反映了神经元噪音的增加（例如 beta 振荡）因此，研究人员假设外部感觉噪声可能对 PD 患者比对对照组有更强的影响（可能是通过刺激加重而不是减少 PD 的神经元波动）。

因此，在这项研究中，研究人员有 3 个主要目标：i) 观察 PD 中自我运动的基本（单感觉）视觉和前庭感知，ii) 在贝叶斯推理的框架内观察 PD 患者的多感觉整合， iii) 观察降低视觉可靠性（添加视觉刺激噪声）对 PD 表现的影响。 所有三个目标都将通过相同的实验来解决。 所有参与者将进行两次访问。 PD 患者将执行相同的程序，一次“服用”药物，一次“服用”药物（其顺序将在患者之间平衡；提前随机确定）。 对于“关闭”药物条件，患者将在实验前 12 小时（直到实验后）停止服用 PD 药物。 对照组还将进行两次实验，以控制学习效果可能产生的伪影。