Study of balance and gait deficits associated with vestibulopathy is important for improving clinical care and is critical to our understanding of the vestibular contributions to gait and balance control. Previous studies report a speed-dependency of the vestibular contributions to gait, so we examined the walking speed effects on gait variability in healthy young and older adults and in adults with bilateral vestibulopathy (BVP). Forty-four people with BVP, 12 healthy young adults and 12 healthy older adults completed walking trials at 0.4m/s to 1.6m/s in 0.2m/s intervals on a dual belt, instrumented treadmill. Using a motion capture system and kinematic data, the means and coefficients of variation for step length, time, width and double support time were calculated. The BVP group also completed a video head impulse test and examinations of ocular and cervical vestibular evoked myogenic potentials and dynamic visual acuity. Walking speed significantly affected all assessed gait parameters. Step length variability at slower speeds and step width variability at faster speeds were the most distinguishing parameters between the healthy participants and people with BVP, and within people with BVP with different locomotor capacities. We observed for step width variability, specifically, an apparent persistent importance of vestibular function at increasing speeds. Gait variability was not associated with the clinical vestibular tests. Our results indicate that gait variability at multiple walking speeds has potential as an assessment tool for vestibular interventions.

Introduction The vestibular implant is a neuroprosthesis which offers a potential treatment approach for patients suffering from vestibulopathy. Investigating the influence of electrical stimulation parameters is essential to improve the vestibular implant response. Optimization of the response focuses on the electrically evoked vestibulo-ocular reflex. It aims to facilitate high peak eye velocities and adequate alignment of the eye movement responses. In this study, the basic stimulation parameters of the vestibular implant were tested for their effect on the electrically evoked vestibulo-ocular reflex. Methods Four stimulation parameters, including the stimulation amplitude, phase duration, stimulus rate and speed of change of stimulation, were systematically tested in a cohort of nine subjects with a vestibulo-cochlear implant. These parameters were tested to evaluate their effect on fitting settings (i.e., threshold of activation, upper comfortable limit and dynamic range) as well as on the electrically evoked vestibulo-ocular reflex (peak eye velocity and alignment). Results It was confirmed that, in addition to current amplitude, the peak eye velocity of the response can be increased by increasing the phase duration and pulse rate. Both parameters have little effect on the alignment of the eye response. However, a longer phase duration decreased the range between the threshold of activation and the upper comfortable limit of the electrical stimulation (i.e., dynamic range). Furthermore, these results show that next to the amplitude of the stimulation, the speed of change in stimulation has a determinative positive effect on the peak eye velocity. Conclusion The observations in this study imply that the vestibular implant response, in terms of peak eye velocity, can be optimized with a higher pulse rate and longer phase duration. However, this comes at a trade-off between the dynamic range and power consumption. This study provides essential insights for fitting strategies in future vestibular implant care.