利用单向旋转改善前庭功能障碍患者的前庭系统不对称性

摘要

本文提出了一种新的康复方法，用于纠正前庭反应不对称患者的前庭系统失衡，该方法包括向功能较弱的一侧进行单向旋转。通过直接调节前庭通路而非增强代偿的多感官功能，可在1至2次治疗内使不对称性恢复正常，并具有持久效果。

摘要

前庭系统提供有关头部运动的信息，并介导在日常活动中有助于平衡控制和凝视稳定的反射。前庭感受器位于头部两侧的内耳中，并向脑干中的前庭核投射。前庭功能障碍通常源于双侧输入之间的不对称性，这种不对称会导致来自双耳的神经输入失衡，从而引发旋转错觉，表现为眩晕。前庭系统具有显著的代偿能力，可在中枢水平重新平衡来自双侧感觉终器的不对称信息。为了促进代偿，临床上采用多种康复训练方案，但这些方案主要依赖于改善多感官整合的练习。最近，视觉-前庭训练也被用于改善具有代偿性单侧损伤动物的前庭-眼反射（VOR）。本文介绍了一种用于在人类受试者中重新平衡双侧前庭活动的新方法。该方法包括在暗环境中朝向功能较弱一侧进行五次单向旋转（峰值速度为320°/s）。该方法的有效性在一个包含16名VOR不对称患者（通过正弦振荡旋转反应中的方向优势测定）的连续性双盲临床试验中得到验证。在大多数情况下，单次治疗后VOR不对称性即有所降低，一周内前两次治疗后即达到正常水平，且效果可持续长达6周。这种再平衡效应既源于较弱侧VOR反应的增强，也来自较强侧反应的减弱。研究结果表明，单向旋转可作为一种由专业人员监督的康复方法，用于减轻长期前庭功能障碍患者的VOR不对称性。

引言

前庭功能障碍是一种常见疾病，在40岁以上成年人中的患病率约为35%¹。大多数前庭疾病会导致双侧输入信号之间出现不对称，从而引发一种称为眩晕的旋转错觉。在缺乏正常前庭功能的情况下，即使是简单的日常活动也可能变得困难。前庭功能障碍通常通过前庭-眼反射（VOR）进行量化。在行走或跑步等自然活动中，VOR会使眼球向与头部运动相反的方向移动 ，且速度与头部运动相同。该反射的潜伏期很短，约为5 ms，并通过一个简单的三神经元反射弧在水平面上介导²。信息从前庭感受器传递至前庭核，再传至外展神经运动神经元。这些眼球运动使得在日常活动中能够稳定水平视线。VOR在顺时针与逆时针旋转刺激下的对称性是评估前庭功能的重要检测指标。

单侧前庭功能障碍会引发中枢代偿性改变以及由中枢驱动的外周改变，以克服受损的非对称性前庭-眼反射（VOR）及由此导致的前庭失衡。即使在永久性前庭损伤（如单侧前庭神经切断术）后，眩晕及相关症状也会在较短时间内（数天至数周）逐渐改善。由于这种能力，前庭系统已成为研究神经通路中适应与代偿机制的经典模型。先前已有研究³表明，基于其中一位作者（N.R.）约20年前提出的一种假说，可通过单向旋转诱导中枢前庭通路发生改变。其他研究也发现感觉通路不同部位存在代偿性变化，包括前庭核（VN）⁴

方案

本文及先前已发表的研究³所得数据均根据伊朗德黑兰沙希德·贝赫什提医科大学伦理委员会的建议开展，并经该校机构审查委员会批准的方案进行。

1. 受试者筛选与准备

1. 招募有超过一年平衡问题病史的受试者。
   注意：前庭代偿在前庭损伤后的第一个月内最为有效。选择一年时间点是为了给予足够的时间让自然代偿达到平台期，同时确保患者不存在波动性前庭功能障碍。
2. 患者的排除标准如下：
   1. 有中枢神经系统疾病史（例如头部外伤、中风、脑肿瘤等），可能影响中枢前庭通路，而这些通路对正常代偿至关重要。
   2. 被诊断为患有波动性前庭功能障碍（例如良性阵发性位置性眩晕 [BPPV] 或梅尼埃病）。
   3. 正在接受其他形式前庭康复治疗或从事可能独立促进前庭代偿的体力活动（例如运动员）的患者应予以排除。
      注意：此标准仅建议用于研究目的，以控制混杂变量。
3. 不应以年龄或性别限制受试者。
   注意：与其他代偿机制类似，预计该康复方法在老年受试者中的效果较弱。
4. 要求受试者在每次实验前至少1天内避免使用任何抑制中枢神经系统的药物，包括抗组胺药和任何抗眩晕药物。
5. 要求受试者在每次实验前至少1天内避免使用任何神经系统兴奋剂，包括安非他明和咖啡因。
6. 要求受试....

结果

通过在康复后70分钟进行0.2 Hz（40°/s）正弦旋转测试，评估单向旋转的短期效应，并测量前庭眼反射（VOR）³。图2显示了VOR反应在两个方向旋转过程中的峰值眼动速度（图2A）以及不对称性（DP）的变化（图2B）。单向旋转后，对低反应侧（LR）方向旋转的反应增强，而对相反方向（即高反应侧[HR]方向）旋转的反应减弱，从而导致VOR不对称性和DP值降低。需要注意的是，本研究未计算反应的相位，因为受试者存在VOR反应不对称，而VOR相位已被证实是在VOR增益正常且对称的代偿期患者中一项敏感的指标，尤其在低频旋转时更为显著^26,29,30,<.......

讨论

本文介绍的康复方法包括在黑暗环境中对前庭功能失衡且前庭眼反射（VOR）不对称的患者，反复向反应较弱（LR）的一侧进行单向旋转。大多数康复技术通过增强多感觉整合来改善平衡能力^{16,17,18,19,20}。本文所述方法则针对前庭通路，其作用机制可能与LR侧前庭核（VN）反应增强以及健侧（HR侧）VN反应减弱有关。这些效应可能是由于对LR侧感受器和神经的单向刺激，同时HR侧活动相应降低，从而介导了传入性VN突触层面的变化。该方法还可能通过影响联合纤维输入来调节VN活动，而联合输入已知在前庭代偿过程中发挥重要作用⁹。无论其具体机制如何，该方法为降低双侧反应的不对称性提供了一种有效途径。

既往研究表明，重复旋转可导致正常动.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
VEST 操作与分析软件	NeuroKinetics
电子眼震图仪	Nicolet	Spirit Model 1992	用于采集结果部分所展示数据的设备
I-Portal NOTC（神经耳科学测试中心）	NeuroKinetics		当前研究中使用的设备，且在视频中展示