片目の人の視聴覚情報に対する脳の活性化は両眼視と眼帯視の対照者と比較して有意である

Brain Activation for Audiovisual Information in People With One Eye Compared to Binocular and Eye-Patched Viewing Controls.

• Stefania S Moro
• Diana J Gorbet
• Jennifer K E Steeves

抄録

初期の視力喪失による失明は、完全な視覚遮断をもたらし、その後、残存する無傷の感覚の使用に変化をもたらします。また、部分的な視覚遮断の場合にも適応的な可塑性が観察されています。片側の眼球摘出による片眼の切除は、部分的な視力低下をもたらし、両眼視の喪失の結果を調べるためのユニークなモデルとなります。生後早期に片眼を失ったことによる視覚系の部分的剥奪は、残りの感覚である聴覚系と視聴覚系の行動的・構造的変化をもたらす。本研究では、機能的神経画像データを用いて、両眼視または片目をパッチした状態で観察した対照群と比較して、この稀な患者群における視聴覚系の機能と行動を関連付けるために、機能的神経画像データを用いた。実験1では、全脳解析により、聴覚、視覚、視聴覚刺激に対するグループ間の皮質活性化の共通領域を比較した。片眼の人は、パッチを当てている人に比べて、低レベルの視聴覚刺激に対する活性化が増加する傾向を示したが、両眼視の人との差は見られなかった。実験2では、聴覚、視覚、視聴覚と幻想的なMcGurk刺激のための関心領域（ROI）の分析は、片目の人々は両眼視のコントロールと比較してMcGurk刺激のための左半球の視聴覚活性化のための増加傾向を持っていたことを明らかにした。このことは、現在の行動分析や、片目の人のMcGurk効果が減少していることを示す先行研究と一致している。さらに、McGurk Effect課題における行動性能と機能活性化との間に相関関係を示す証拠はない。これまでの行動学的研究と合わせて、これらの機能的データは、眼球摘出による初期の感覚遮断の感覚横断的効果のより広い理解に貢献している。全体的に、これらの結果は、片目の人が経験する感覚障害の理解を深めるとともに、初期の部分的な視覚脱分化の結果をよりよく予測するために、行動、構造、機能の関係をよりよく理解することに貢献している。

Blindness caused by early vision loss results in complete visual deprivation and subsequent changes in the use of the remaining intact senses. We have also observed adaptive plasticity in the case of partial visual deprivation. The removal of one eye, through unilateral eye enucleation, results in partial visual deprivation and is a unique model for examining the consequences of the loss of binocularity. Partial deprivation of the visual system from the loss of one eye early in life results in behavioral and structural changes in the remaining senses, namely auditory and audiovisual systems. In the current study we use functional neuroimaging data to relate function and behavior of the audiovisual system in this rare patient group compared to controls viewing binocularly or with one eye patched. In Experiment 1, a whole brain analysis compared common regions of cortical activation between groups, for auditory, visual and audiovisual stimuli. People with one eye demonstrated a trend for increased activation for low-level audiovisual stimuli compared to patched viewing controls but did not differ from binocular viewing controls. In Experiment 2, a region of interest (ROI) analysis for auditory, visual, audiovisual and illusory McGurk stimuli revealed that people with one eye had an increased trend for left hemisphere audiovisual activation for McGurk stimuli compared to binocular viewing controls. This aligns with current behavioral analysis and previous research showing reduced McGurk Effect in people with one eye. Furthermore, there is no evidence of a correlation between behavioral performance on the McGurk Effect task and functional activation. Together with previous behavioral work, these functional data contribute to the broader understanding of cross-sensory effects of early sensory deprivation from eye enucleation. Overall, these results contribute to a better understanding of the sensory deficits experienced by people with one eye, as well as, the relationship between behavior, structure and function in order to better predict the outcome of early partial visual deafferentation.

Copyright © 2020 Moro, Gorbet and Steeves.