2023 Fiscal Year Final Research Report

Modality verification in the plasticity of the vestibulo-ocular reflex using pseudo-rotational and pseudo-linear visual stimuli.

Research Project

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Project/Area Number	21K09663
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research Institution	St. Marianna University School of Medicine
Principal Investigator	Koizuka Izumi 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (10211228)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	三上公志聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (20434409) 伊藤友祐聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (40873279) 宮本康裕聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (70367340) 笹野恭之聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (20806640)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	前庭動眼反射 / 半規管動眼反射 / 耳石器動眼反射 / 可塑性 / 視覚刺激 / 刺激モダリティー / モダリティー依存 / 前庭リハビリテーション
Outline of Final Research Achievements	We developed a device capable of delivering visual stimulation by projecting computer-generated black-and-white vertical stripes onto a head-mounted display (HMD). This device can present the stimuli in planar (pseudo-planar visual stimulation) or three-dimensional formats (pseudo-rotational visual stimulation). The aim of our project is to investigate the plasticity of the vestibulo-ocular reflex (VOR) induced by visuo-vestibular conflict stimuli. In FY2021, we focused on the development of the hardware and software components. By FY2022, we conducted validation experiments using volunteers to ensure the efficacy of the stimuli. In FY2023, we implemented the HMD to administer 20 minutes of pseudo-rotational visual stimulation to the subjects. We then measured the gain of the VOR before and after the stimulation. Our observations confirmed plastic changes in the gain, indicating the effectiveness of our approach in studying VOR plasticity.
Free Research Field	耳鼻咽喉科
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	直線的な視覚刺激が、前庭動眼反射(vestibulo-ocular reflex: VOR)に及ぼす影響について前に検討を加えた結果、耳石器動眼反射のみに変化が生じた。つまり、VORの可塑性には、刺激様式のモダリティー依存が存在することを確認した。今回は、Head Mount Displayを用いて、回転視覚刺激が、VORに及ぼす影響について検討した。その結果、半規管動眼反射に変化が生じ再度、VORの可塑性における刺激様式のモダリティー依存が確認された。前庭機能障害患者に対して、画一的に行われてきた前庭リハビリテーションを、障害部位や年齢などに応じて、個々に施行することが可能になると考える。