Hoorcollege 7
TMS, TCDS & VR
Deel 1. Multisensorische revalidatie
Sensorische input komt in verschillende brein gebieden waaronder visueel, auditief, motor,
somatosensorisch en geurvermogen. Er zijn multisensorische brein gebieden die neuronen bevatten die
verschillende informatie van verschillende zintuigen combineert. Er zijn ook directe verbindingen
tussen de primaire sensorische gebieden (visueel en auditief). Multisensorische integratie (MI) verbetert
detectie, lokalisatie en identificatie. We zijn niet geboren met multisensorische neuronen. In mensen
ontwikkelt het over tijd. In katten kunnen ze de neuronen zelfs meten door het openen van het brein.
Ook hier vergoot het aantal multisensorische neuronen over tijd.
Multisensorische integratie principes:
1. Spatial alignment: als licht en geluid van ongeveer dezelfde locatie komt wordt het als hetzelfde
event ervaren. Er kan sprake zijn van het spatial ventriloquist effect. Dit is bijvoorbeeld aanwezig
bij een pop en poppenspeler. De visuele informatie zorgt ervoor dat je denkt dat het geluid van de
mond van de pop komt.
2. Temporal alignment: als geluid en licht ongeveer op hetzelfde moment plaatsvindt. Het temporal
binding window beschrijft de delay die het brein toelaat tussen licht en geluid. Er kan sprake zijn
van het temporal ventriloquist effect. Er is dan betere prestatie wanneer voor en na het visuele
event een geluid toegevoegd wordt.
3. Inverse effectiveness: bij een zwakkere stimuli is het effect van MI groter dan bij sterkere stimuli
Dus de toename is groter (niet per se het de uiteindelijke sterkte).
Sensorische dominantie
De vraag is of er sprake is sensorisch conflict. Visie is dominant in het ruimtelijke domein en auditie is
dominant in het temporele domein. Bepaalde mate van conflict kan opgelost worden. Bijvoorbeeld
door de ventriloquist effecten. Daarnaast kan er sprake zijn van het McGurk effect. Dit houdt in dat
wat je ziet beïnvloedt wat je hoort (bv. “ba” of “fa”). Als er temporal misalignment is, is er geen sprake
van dit effect.
Multisensorische plasticiteit
Het principe van spatial alignment is ervarings-afhankelijk. In een studie werden katten opgevoed in
een spatially aligned of misaligned omgeving. Ze vonden dat in het eerste geval er sprake was van MSI
van spatially aligned input en in de twee situatie was er sprake van MSI van spatially misaligned input.
MS-plasticiteit blijft na de normale ontwikkelingsperiode. Dit vertelt dat er een hoge mate van
plasticiteit in MS-neuronen. Dit geeft mogelijkheid voor revalidatie.
Case: patiënt MT
MT is een 46-jarige man. Het is storend om televisie of andere audiovisuele media te kijken. Hij is snel
moe wanneer hij conversaties aangaat. Ook is er sprake van visueel delay en verstoring van sensorische
unit. Met de sound of light taak kan er getest worden bij welke vertraging de patiënt het geluid en licht
als tegelijk ziet. Het bleek dat de patiënt een grote vertraging had tussen de zintuigen om het geluid en
licht als tegelijk te zien.
1
, Temporale herkalibratie
Dit kan door middel van audiovisuele training met vertraging tegenovergesteld van wat de patiënt
ervaart. Waargenomen visuele onset wordt weggetrokken van delay. In een studie werd gekeken of er
sprake kon zijn van temporale herkalibratie. Er werd gevonden dat de pre- en postcurves verschillend
zijn. Het punt van subjective simultaneity (50%) werd voor en na behandeling gemeten. De vertraging
wordt minder (in het begin voor maar 2 dagen; werd geen behandeling daarna gegeven). Het bleef dus
niet erg lang. In een controle training werd de persoon blootgesteld aan een delay van 0 ms (geen delay)
en hier werd dus geen aanpassing gevonden. De delay moet groot genoeg zijn om het brein zichzelf te
laten aanpassen. De training moet elke andere dag getest worden. De aanpassing blijft komen totdat
er een normaal level is.
Effect van audiovisuele stimulatie
MS-stimulatie kan de prestatie van neglect patiënt wellicht verbeteren door middel van audiovisuele
stimulatie. Er werd gevonden dat hun detection accuracy heel laag is als ze licht alleen moeten
detecteren, maar als er geluid komt op dezelfde locatie wordt de accuracy hoger. Als de ruimtelijke
afstand groter wordt, wordt de accuracy weer lager. Dit komt hoogstwaarschijnlijk door MSI. In een
studie met patiënten met hemianopsie en neglect was prestatie in visuele conditie slecht en in visueel
en licht was het zichtbaar voor patiënten met neglect of hemianopsie maar niet in patiënten met beide.
Het is niet bekend hoe lang de effecten zullen blijven. De vraag is wat voor effect de stimulatie heeft.
Het kan drie effecten hebben:
1. Direct effect: MS-stimulatie verbetert perceptie (multisensorische facilitering).
2. Korte termijneffect: perceptie is tijdelijk verbeterd na MS-stimulatie (herkalibratie aftereffect).
3. Lange termijneffect: perceptie is permanent verbeterd na multisensorische stimulatie
(herkalibratie behouden).
Samenvatting
- Multisensorische integratie kan perceptie verbeteren.
- Houd rekening met integratie principes van integratie wanneer MS-stimulatie gebruikt wordt.
- Het verbeteren van verbindingen tussen unisensorische en multisensorische gebieden.
- Onderliggende neurale veranderingen en duur van effecten zijn nog grotendeels onduidelijk.
Deel 2. Virtual reality
Neuropsychologische revalidatie gaat in op gedragsveranderingen, persoonlijkheidsveranderingen,
psychosociale veranderingen en cognitieve veranderingen. De laatste is de cognitieve revalidatie die
zich focust op diagnostiek en behandeling. Cognitieve diagnostiek wordt in kaart gebracht door middel
van neuropsychologisch onderzoek (NPO). NPO bestaat uit (hetero)anamnese, rapportage van
klachten van patiënten en mantelzorger, (klinische) observaties en vragenlijsten. Het NPO is een
statische test waar er geen sprake is van afleiding. De verschillende domeinen worden geïsoleerd getest.
Echter, de werkelijke wereld is dynamisch, complex en vereist multitasking. Er zijn al wat taken
ontworpen voor het gat hiertussen (bv. multitaken en observatieschalen). Nadelen van het NPO zijn:
- Lage ecologische validiteit en lage sensitiviteit.
- Milde stoornissen zijn vaak niet detecteerbaar.
- Onderliggende cognitieve mechanismen worden niet gemeten.
- Wordt niet gekeken naar de extrapersonal space.
- Fluctuaties in testresultaten zijn niet te zien in het eindresultaat.
2
TMS, TCDS & VR
Deel 1. Multisensorische revalidatie
Sensorische input komt in verschillende brein gebieden waaronder visueel, auditief, motor,
somatosensorisch en geurvermogen. Er zijn multisensorische brein gebieden die neuronen bevatten die
verschillende informatie van verschillende zintuigen combineert. Er zijn ook directe verbindingen
tussen de primaire sensorische gebieden (visueel en auditief). Multisensorische integratie (MI) verbetert
detectie, lokalisatie en identificatie. We zijn niet geboren met multisensorische neuronen. In mensen
ontwikkelt het over tijd. In katten kunnen ze de neuronen zelfs meten door het openen van het brein.
Ook hier vergoot het aantal multisensorische neuronen over tijd.
Multisensorische integratie principes:
1. Spatial alignment: als licht en geluid van ongeveer dezelfde locatie komt wordt het als hetzelfde
event ervaren. Er kan sprake zijn van het spatial ventriloquist effect. Dit is bijvoorbeeld aanwezig
bij een pop en poppenspeler. De visuele informatie zorgt ervoor dat je denkt dat het geluid van de
mond van de pop komt.
2. Temporal alignment: als geluid en licht ongeveer op hetzelfde moment plaatsvindt. Het temporal
binding window beschrijft de delay die het brein toelaat tussen licht en geluid. Er kan sprake zijn
van het temporal ventriloquist effect. Er is dan betere prestatie wanneer voor en na het visuele
event een geluid toegevoegd wordt.
3. Inverse effectiveness: bij een zwakkere stimuli is het effect van MI groter dan bij sterkere stimuli
Dus de toename is groter (niet per se het de uiteindelijke sterkte).
Sensorische dominantie
De vraag is of er sprake is sensorisch conflict. Visie is dominant in het ruimtelijke domein en auditie is
dominant in het temporele domein. Bepaalde mate van conflict kan opgelost worden. Bijvoorbeeld
door de ventriloquist effecten. Daarnaast kan er sprake zijn van het McGurk effect. Dit houdt in dat
wat je ziet beïnvloedt wat je hoort (bv. “ba” of “fa”). Als er temporal misalignment is, is er geen sprake
van dit effect.
Multisensorische plasticiteit
Het principe van spatial alignment is ervarings-afhankelijk. In een studie werden katten opgevoed in
een spatially aligned of misaligned omgeving. Ze vonden dat in het eerste geval er sprake was van MSI
van spatially aligned input en in de twee situatie was er sprake van MSI van spatially misaligned input.
MS-plasticiteit blijft na de normale ontwikkelingsperiode. Dit vertelt dat er een hoge mate van
plasticiteit in MS-neuronen. Dit geeft mogelijkheid voor revalidatie.
Case: patiënt MT
MT is een 46-jarige man. Het is storend om televisie of andere audiovisuele media te kijken. Hij is snel
moe wanneer hij conversaties aangaat. Ook is er sprake van visueel delay en verstoring van sensorische
unit. Met de sound of light taak kan er getest worden bij welke vertraging de patiënt het geluid en licht
als tegelijk ziet. Het bleek dat de patiënt een grote vertraging had tussen de zintuigen om het geluid en
licht als tegelijk te zien.
1
, Temporale herkalibratie
Dit kan door middel van audiovisuele training met vertraging tegenovergesteld van wat de patiënt
ervaart. Waargenomen visuele onset wordt weggetrokken van delay. In een studie werd gekeken of er
sprake kon zijn van temporale herkalibratie. Er werd gevonden dat de pre- en postcurves verschillend
zijn. Het punt van subjective simultaneity (50%) werd voor en na behandeling gemeten. De vertraging
wordt minder (in het begin voor maar 2 dagen; werd geen behandeling daarna gegeven). Het bleef dus
niet erg lang. In een controle training werd de persoon blootgesteld aan een delay van 0 ms (geen delay)
en hier werd dus geen aanpassing gevonden. De delay moet groot genoeg zijn om het brein zichzelf te
laten aanpassen. De training moet elke andere dag getest worden. De aanpassing blijft komen totdat
er een normaal level is.
Effect van audiovisuele stimulatie
MS-stimulatie kan de prestatie van neglect patiënt wellicht verbeteren door middel van audiovisuele
stimulatie. Er werd gevonden dat hun detection accuracy heel laag is als ze licht alleen moeten
detecteren, maar als er geluid komt op dezelfde locatie wordt de accuracy hoger. Als de ruimtelijke
afstand groter wordt, wordt de accuracy weer lager. Dit komt hoogstwaarschijnlijk door MSI. In een
studie met patiënten met hemianopsie en neglect was prestatie in visuele conditie slecht en in visueel
en licht was het zichtbaar voor patiënten met neglect of hemianopsie maar niet in patiënten met beide.
Het is niet bekend hoe lang de effecten zullen blijven. De vraag is wat voor effect de stimulatie heeft.
Het kan drie effecten hebben:
1. Direct effect: MS-stimulatie verbetert perceptie (multisensorische facilitering).
2. Korte termijneffect: perceptie is tijdelijk verbeterd na MS-stimulatie (herkalibratie aftereffect).
3. Lange termijneffect: perceptie is permanent verbeterd na multisensorische stimulatie
(herkalibratie behouden).
Samenvatting
- Multisensorische integratie kan perceptie verbeteren.
- Houd rekening met integratie principes van integratie wanneer MS-stimulatie gebruikt wordt.
- Het verbeteren van verbindingen tussen unisensorische en multisensorische gebieden.
- Onderliggende neurale veranderingen en duur van effecten zijn nog grotendeels onduidelijk.
Deel 2. Virtual reality
Neuropsychologische revalidatie gaat in op gedragsveranderingen, persoonlijkheidsveranderingen,
psychosociale veranderingen en cognitieve veranderingen. De laatste is de cognitieve revalidatie die
zich focust op diagnostiek en behandeling. Cognitieve diagnostiek wordt in kaart gebracht door middel
van neuropsychologisch onderzoek (NPO). NPO bestaat uit (hetero)anamnese, rapportage van
klachten van patiënten en mantelzorger, (klinische) observaties en vragenlijsten. Het NPO is een
statische test waar er geen sprake is van afleiding. De verschillende domeinen worden geïsoleerd getest.
Echter, de werkelijke wereld is dynamisch, complex en vereist multitasking. Er zijn al wat taken
ontworpen voor het gat hiertussen (bv. multitaken en observatieschalen). Nadelen van het NPO zijn:
- Lage ecologische validiteit en lage sensitiviteit.
- Milde stoornissen zijn vaak niet detecteerbaar.
- Onderliggende cognitieve mechanismen worden niet gemeten.
- Wordt niet gekeken naar de extrapersonal space.
- Fluctuaties in testresultaten zijn niet te zien in het eindresultaat.
2
