Hranolová adaptace - Prism adaptation

Hranolová adaptace je senzorický motor adaptace, ke které dojde poté, co bylo vizuální pole uměle posunuto laterálně nebo vertikálně. Poprvé byl představen Hermann von Helmholtz v Německu na konci 19. století jako podpůrný důkaz pro jeho teorii percepčního učení (Helmholtz, 1909/1962).^[1] Od svého objevu bylo navrženo přizpůsobení hranolu ke zlepšení prostorových deficitů u pacientů s jednostranné zanedbávání.

Prism adaptační paradigma

Během adaptace hranolu má jedinec speciální hranolové brýle vyrobené z hranolových klínů, které vytlačují zorné pole příčně nebo svisle. Ve většině případů je zorné pole posunuto bočně buď ve směru doprava nebo doleva. Při nošení brýlí se jednotlivec věnuje percepční motorické činnosti, jako je míření na vizuální cíl přímo před nimi. Relace přizpůsobení hranolu zahrnuje tři komponenty: předtest, expozici hranolu a post-test. Účinky paradigmatu přizpůsobení hranolu jsou pozorovány při srovnání výkonu před a po testu na percepční motorickou úlohu.

1. Pre-test: Například předběžný test měří schopnost pozorovatele namířit na vizuální cíl přímo před nimi před expozicí hranolu. Tento úkol mohou normální a zdraví jedinci snadno a přesně dokončit.
2. Hranolová expozice: Během expozice hranolu jsou počáteční pokusy o směřování k cíli mimo cíl, protože zorné pole pozorovatele bylo bočně posunuto jedním směrem. Počáteční chyby zaměřování během expozice hranolu se vyskytují ve stejném směru vizuálního posunu. Například pokud hranolové brýle posunou zorné pole doprava, dojde k počátečním chybám zaměřování napravo od vizuálního cíle, dokud nenastane adaptace senzoricko-motorická, známá jako „přímý účinek přizpůsobení hranolu“.

Počáteční chyby ukazování vyvolané prizmatickými brýlemi jsou způsobeny nesprávným vyrovnáním motorových a proprioceptivních map pozorovatele. Jakmile je chyba zjištěna, pozorovatel se vědomě snaží zkusit chybu opravit pomocí strategické rekalibrace. Redukci chyb napomáhá i nevědomý proces označovaný jako prostorové přeskupení, které postupně srovnává vizuální a proprioceptivní mapy (Newport a Schenk, 2012).^[2][3] To znamená, že během řady opakovaných pokusů je pozorovatel schopen snížit hranice chyby a přesnější směřování k vizuálnímu cíli i přes vizuální posunutí. Obvykle trvá jedinci pouhých 10 pokusů, než se přizpůsobí vizuálnímu posunutí a úspěšně ukáže na cíl (Rosetti et al., 1993).

3) Post-test: Během následného testu jsou hranolové brýle odstraněny. Přímá adaptace účinků pozorovaná v důsledku expozice hranolu přetrvává a vede k tzv. Negativnímu následku adaptace hranolu. Negativní následek způsobí, že počáteční pokusy směřující k vizuálnímu cíli během post-testu budou ve směru opačném, než je vizuální posun. Například pokud byl pozorovatel vystaven hranolům s pravými posuny, pak by počáteční chyby ukazování vyvolané následným efektem byly nalevo od cíle. Rozsah pozorovaných následných efektů odráží míru přeskupení, ke kterému došlo ve vizuální a proprioceptivní prostorové mapy během expozice hranolu (Newport a Schnek, 2012). Negativní následný efekt není trvalý, ale jeho trvání se liší v závislosti na počtu sezení a době, po kterou je pacient vystaven sezením s přizpůsobením hranolu. Následný efekt se nakonec vytratí a ukazovací schopnosti se vrátí na úroveň před testem.

Nervové mechanismy, které jsou základem přizpůsobení hranolu

Různé oblasti mozku jsou aktivovány po celou dobu expozice hranolu a prokázalo se, že přispívají ke snížení chyb při ukazování na vizuální cíl. An fMRI studie provedená v roce 2009 Laute et al.^[4] zkoumal nervové aktivační vzorce spojené s fází korekce chyb adaptace hranolu a zjistil, že levý přední intraparietální sulcus byl aktivován úměrně k odchylce ukazatele a jeho aktivace se postupně snižovala s adaptací, zatímco nárůst aktivace parieto-okcipitální sulcus bylo pozorováno, protože plány pohybu byly upravovány podle jednotlivých pokusů. Bylo navrženo, že intraparietální sulcus se podílí na detekci chyb, zatímco parieto-okcipitální sulcus se podílí na opravě chyb. Další fMRI studie provedená v roce 2010 Chapmanem a kol.^[5] zjistili, že neurální mechanismy, které jsou základem pozdější fáze prostorového přeskupení přizpůsobení hranolu, získaly právo mozeček a nižší temenní lalůček.

Hranolová adaptační terapie

Hranolovou adaptaci lze použít k rehabilitaci visuoprostorových deficitů neurologické poruchy jako jednostranné zanedbávání. Ukázalo se, že s ohledem na to, že je používán jako dlouhodobý rehabilitační nástroj, je přizpůsobení hranolu účinné pouze tehdy, když se opakuje po mnoho relací a s dostatečně silnými hranolovými brýlemi (Newport a Schenk, 2012). Typicky, jednostranné zanedbávání pacienti nevědomky ignorují levý prostorový hemifield kvůli pravému temenní nebo poškození mozku pravé hemisféry přičítáno mrtvice, traumatické zranění mozku nebo jiné poruchy. Tito pacienti si neuvědomují, že vykazují deficit vnímání, Pozornost, mentální obrazy a pohyby v zanedbaném hemifieldu. Jelikož si tito pacienti nejsou vědomi svých deficitů pozornosti, nemohou na rozdíl od pacientů s hemianopsie. Jednostranné zanedbávání proto vyvolává různé funkčně oslabující účinky na každodenní život.

Adaptace hranolu byla zavedena jako forma rehabilitační terapie u pacientů s jednostranné zanedbávání. Hlavním problémem, kterému čelí pacienti s jednostranným zanedbáváním, je to, že jejich rámec vizuální pozornosti není jen patologicky menší, ale také vychýlené směrem k pravému zornému poli. To zase vede k úplné nedbalosti levého zorného pole. S využitím přizpůsobení hranolu je jejich zorný rámeček zorientován tak, aby se některé ze zanedbaných zorných polí vlevo dostalo do pozornosti. Použití hranolů odchylujících se doprava posune celé zorné pole pacienta doprava a zarovná levé zorné pole do centra pozornosti. Ukázalo se, že toto prostorové uspořádání přetrvává dlouho po vystavení hranolu a zmírňuje příznaky jednostranného zanedbávání tím, že umožňuje pacientovi uvědomit si dříve zanedbávanou stranu vesmíru. Navrhovaný mechanismus za takovými vylepšeními zahrnuje zvýšené oční pohyby směrem k opomíjené straně po přizpůsobení hranolu (Serino et al. 2006^[6] a Shiraishi et al. 2010).^[7] Expozice hranolu podporuje resetování očního motorického systému v mozku a vede ke zlepšení vizuálních prostorových reprezentací vyššího řádu, které umožňují trvalé zlepšování symptomů jednostranného zanedbávání (Serino et al., 2006).

Přizpůsobení hranolu a vylepšení symptomů jednostranného zanedbávání

Ukázalo se, že pozitivní účinky adaptace hranolu na příznaky zanedbávání se liší v době, po kterou přetrvávají, a v jejich zobecnění na jiné úkoly smyslové modality kromě úkolů vizuální-motorické. Krátkodobé (2hodinové) zlepšení jednostranného zanedbávání zavedené Rosetti et al., 1998^[8] vyvolalo zájem o převedení tohoto krátkodobého účinku na dlouhodobý rehabilitační účinek. Následuje vývoj vědeckých studií prováděných za účelem zkoumání potenciálních rehabilitačních účinků přizpůsobení hranolu:

Rossi a kol., 1990,^[9] byl prvním článkem, který stanovil použití adaptace hranolu jako nástroje při rehabilitaci symptomů hemianopie i Jednostranné zanedbávání. Rossetti a kol., 1998 poté publikovali skupinu přeživších po cévní mozkové příhodě se zanedbáváním, která uváděla zlepšení výkonnosti deficitů zanedbávání u všech pacientů bezprostředně po a 2 hodiny po expozici hranolu. Tyto výsledky byly získány porovnáním výkonu pacientů na sérii neuropsychologický test před a po relaci přizpůsobení hranolu. Použité neuropsychologické testy zahrnovaly půlení čáry, zrušení řádku, kopírování jednoduchého výkresu z pěti položek, kreslení sedmikrásky z paměti a čtení jednoduchého textu.

Adaptace hranolu také prokázala zlepšení zanedbávání reprezentace v případové studii od Rode et al., 2001.^[10] Dva pacienti s jednostranným zanedbáváním předvedli prostorová kognitivní zlepšení, když byli požádáni, aby mentálně zobrazili mapu Francie v jejich myslích a pojmenovali všechna města, která mohli „vidět“ v časovém rámci dvou minut. Po přizpůsobení hranolu tito pacienti pojmenovali zvýšený počet měst, konkrétně pojmenovali města, která se nacházela na levé straně mapy. Výsledky naznačují, že přizpůsobení hranolu může také vyvolat vyšší kognitivní změny v prostorové reprezentaci.

V roce 2002 zaznamenali Frassinetti et al. Významné snížení symptomů jednostranného zanedbávání.^[11] Bylo pozorováno, že vylepšení vizuálních motorických, vizuálních verbálních, behaviorálních a prostorových kognitivních úkolů vydrží až 5 týdnů po dvoutýdenním programu přizpůsobení hranolu dvakrát denně. Standardní testy zahrnovaly vizuální motorické úkoly, jako je zrušení řádku, půlení čáry a kreslení kopírováním nebo pamětí. Vizuálně-verbální úkoly zahrnovaly popis objektů, pojmenování objektů a čtení slov. Testy chování zahrnovaly skenování obrázků, vytáčení telefonů, čtení nabídek a článků, kopírování adres a vět, sdělování a nastavování času, třídění mincí a karet a testy navigace na mapě. Testy prostorového poznání zahrnovaly test popisu místnosti a test dosažení objektu.

V 1měsíční následné studii a placebo byla zahrnuta léčba (ukazující pomocí neodchýlených brýlí) pro srovnání s léčbou přizpůsobení hranolu. Bylo zjištěno, že pouze adaptace hranolu přináší významné dlouhodobé snížení příznaků zanedbávání, které trvalo alespoň jeden měsíc po relaci přizpůsobení hranolu. (Serino et al., 2009).^[12]

Ukázalo se, že zlepšení symptomů zanedbávání trvá až šest měsíců (Laute et al., 2009 a Serino et al., 2007^[13]) a v novější studii byla zaznamenána zlepšení, která vydržela 2-3,5 roku po přizpůsobení hranolu (Shiraishi et al., 2010).

Problémy s aplikací a překladem přizpůsobení hranolu v klinické léčbě prostorového zanedbávání

Barrett a kol. (2012),^[14] v přehledu 48 článků využívajících přizpůsobení hranolu pro prostorové zanedbávání vyzval k provedení kritické práce, aby bylo možné tuto léčbu přivést do fáze, kdy lze v klinické studii generovat užitečné informace. S ohledem na předchozí experimenty (např. Fortis et al., 2011 ^[15] ) uvádějí, že prostorové „cílené“ deficity mohou selektivně reagovat na léčbu adaptací hranolu a že klasické vizuální a pozorné prostorové „kde“ se deficity nemusí léčbou zlepšit, autoři zpochybnili platnost zařazení následných, nevybraných pacientů se zanedbáním do randomizované studie léčby a kontroly - více pacientů, kteří přežili mozkovou příhodu s jedním typem deficitu, může skončit buď v léčbě, nebo v kontrolní skupině, což změní očekávanou velikost účinku léčby. Základní otázka rozsahu účinných dávek léčby se teprve začíná zkoumat - ať už jde o počet ošetření,^[16] trvání nebo stupeň prizmatického posunu - což by bylo nemyslitelné při vývoji léků pro deficity mozkové mrtvice. A konečně, funkční dopad léčby přizpůsobení hranolu (zlepšení činností v reálném životě a participace) je žalostně podexponován.

Reference

Další čtení

• Farnè, A; Rossetti, Y; Toniolo, S; Làdavas, E (2002). „Zlepšování zanedbávání přizpůsobením hranolu. Vizuálně manuální a vizuálně verbální opatření“. Neuropsychologie. 40 (7): 718–729. doi:10.1016 / s0028-3932 (01) 00186-5. PMID  11900724.