Name: 前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 2 s
Description: 学ぶ前庭機能不全患者の前庭系非対称性を改善する単方向回転リハビリテーション法。ロータリーチェアと専門的な監督下で実施され、1〜2回のセッションで前庭機能を正常化できる効果的な神経科学的アプローチです。

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N. R. は、シャヒド・ベヘシュティ医科大学の研究基金によって支援されました。S. G. S. は NIDCD R03 DC015091 助成金によってサポートされました。

ここで提示され、以前に公開された3のデータは、シャヒド・ベヘシュティ医科大学、テヘラン、イランの倫理委員会の勧告に従って行われた研究によって得られた。大学の機関審査委員会.
1. 参加者の選考と準備
<ol><li>1年以上バランスの問題を抱えた参加者を募集します。 注:前庭の補償は病変後の最初の1ヶ月間に最も効果的に起こる。1年のタイムポイントは、自然補償がその高原に到達するのに十分な時間を提供し、また患者が変動する前庭障害を持たないようにするために選ばれました。</li>
	<li>患者に対しては、次の除外基準を使用します。<ol>
<li>中枢神経系の問題の歴史(例えば、頭部外傷、脳卒中、脳腫瘍など)は、適切な補償のために必要とされる中枢前庭経路に影響を与える可能性がある。</li>
		<li>変動する前庭障害(例えば、良性発作性位置めまい[BPPV]またはメニエール病)と診断された。</li>
		<li>前庭リハビリテーションの他の形態または身体活動の種類(例えば、アスリート)を使用している患者は、単方向の回転リハビリテーションとは無関係に前庭補償を改善する可能性がある患者は除外されるべきである。 注: この基準は、研究目的および無関係変数の制御のみを目的として推奨されます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>年齢や性別に基づいて参加者を制限しないでください。 注:他の補償と同様に、このリハビリテーション方法は、古い被験者ではあまり顕著な効果を持つことが期待されます。</li>
	<li>参加者は、各実験セッションの少なくとも1日前に、抗ヒスタミン薬または抗めまい薬を含む中枢神経系を抑制する薬物の使用を控えるように指示する。</li>
	<li>各実験セッションの少なくとも1日前にアンフェタミンとカフェインを含む神経系覚醒剤を使用しないように参加者に指示します。</li>
	<li>これは前庭系の機能を妨げ、結果に影響を与える可能性がありますので、正常な機能を損なう量のアルコール飲料を飲むことを控えるように参加者に指示します。</li>
</ol>2. 前庭眼反射(VOR)の測定
<ol><li>全身回転時のVOR応答を測定するには、ビデオナイスタググラフィー(VNG)または電子スタググラフィー(ENG)のいずれかを使用します。 注:結果セクションに表示されるデータは、ENGによって記録されました。ムービーに表示されている現在の機器は VNG を使用します。</li>
	<li>ヘッドを30°ノーズダウンに配置して、暗闇の中ですべての録音を実行します。 注: ビジュアライゼーションの目的で、関連するビデオは暗闇では実行されません。</li>
	<li>参加者にロータリーチェアに座り、ハーネスで椅子に固定し、赤外線ゴーグルを装着し、ヘッドレストのヘッドを約30°のノーズダウン位置に固定してもらいます。</li>
	<li>参加者が暗闇に順応した後、壁に±10°の角度(例えば、右、左、上、中間線の下)で壁に投影されたレーザーターゲットを見るように頼んで、目の信号を校正します。</li>
	<li>被験者の準備ができたら、アイトラッカーが正確に校正されたら、プロトコルの実行を開始します。</li>
	<li>被験者に注意を向け、すべての前庭テスト中に、質問をしたり、精神的な算術を行ったり(例えば、100から逆算)。</li>
</ol>3. 単方向回転刺激
<ol><li>被験者をロータリーチェアに座らせると、80°/s2の加速度を持つ非対称三角形の速度プロファイルで構成される単方向回転を使用して、最大速度320°/sに達し、10°/s2でゆっくりと減速します。約30sで停止する。 注:遅い減速は、反対側を刺激することを避けるために滑らかな停止を持つために特に重要です。</li>
	<li>1 分間隔で 5 つの回転を実行します。5つの回転を合わせてリハビリセッションとみなします(図1B)。</li>
	<li>最後の単方向回転の後に被験者を椅子に置き、40分と70分の単方向回転後70分で双方向の前音頭間高調波加速度(SHA)回転試験で対称性をテストします。 注:患者を椅子に座らせていると、変動性が低下します。</li>
	<li>0.05 Hz、0.2 Hz、および 0.8 Hz の周波数で、ピーク速度 60°/s の広い範囲の前音体回転を使用して SHA テストを実行します。 注:結果に示されるデータでは、すべての評価に0.2 Hz(40°/s)の前記回転が使用されました。</li>
</ol>4. 実験設計
<ol><li>VOR非対称性をテストし、中心的な問題を除外するために、最初のセッション(下記参照)中に前庭検査の完全なバッテリーを持つ被験者を評価します。</li>
	<li>1 週間後、被験者を単方向回転と SHA テスト (手順 3.1 ~ 3.4) にさらします。</li>
	<li>最初の 2 週間の間にこのプロセスを週に 2 倍、次の 2 週間に 1x を繰り返し(合計 6 回のセッション)。</li>
	<li>各セッションの先頭 (ステップ 3.4) と終了 (手順 3.3 および 3.4) で SHA テストを管理し、非対称性の尺度として方向指向率 (DP) を計算します。 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/60053/60053eq1.jpg"> どこ:VHRおよびVLRは、それぞれ高い応答(HR)および低い応答(LR)を持つ側に向かって回転中のピーク目の速度を表します。 注: 方向優位性は、2 方向の回転に対するピーク眼速の差の正規化された尺度を提供します。それは主にカロリー応答の非対称性を測定するために使用されるが、SHA 24、25、26、27、28のVOR非対称性を定量するために使用することができる(そして)。</li>
	<li>最後のセッションとして、最後のリハビリセッションの1週間後に別のSHAテスト(ステップ3.4)を実行します。</li>
</ol>5. セッションの詳細
<ol><li>
最初のセッション
	<ol>
<li>最初の訪問の間に、前庭非対称性の持続期間を確認し、変動障害の徴候がないことを確認するために、患者の不均衡問題の簡単な履歴を取る。</li>
		<li>サッカデ、滑らかな追求、オプトキシング、視線保持、位置と位置、カロリー、回転テストを含む前庭試験の完全なセットを実行します。</li>
		<li>通常、非対称値が 10% を超える明確な異常な方向優位性(DP)を持つ回転中に VOR 非対称性を持つ患者のみを募集します。これは、各サブジェクトの初期 (ベースライン) DP と見なされます。 注: 異なる機器は、異なる通常の範囲を提供する可能性があり、それはあなたのデバイスのために指定された範囲を使用するか、ラボ固有の規範データに基づいて通常の範囲をベースにすることをおそれが最善です。</li>
		<li>被験者に単方向回転の手順(1セッションで5倍)とセッションの総数(合計6回)を明確に説明する。</li>
		<li>現地の機関審査委員会(または米国外で行われる実験に相当)によって承認された同意書に署名し、いかなる時点でも何らかの理由で研究を中止できることを明確に伝える。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
単方向回転セッション (6 セッション)
	<ol>
<li>6 回のセッション (手順 4.3 および 4.4) の間に、被験者を単方向回転 (手順 3.1 ~ 3.4) に公開します。</li>
		<li>各リハビリテーションセッションの開始時に、SHAテスト(ステップ3.4)を実行し、DP値を計算します。 注: これは、そのセッションのリハビリテーション前 DP と前のセッションの長期的なリハビリテーション後 DP を提供します。</li>
		<li>リハビリ前のDP値が正常範囲に入った場合は、単方向回転リハビリテーションを行わないでください(&lt;10%)いずれのセッションでも、次のセッションに戻るようにサブジェクトに指示します。</li>
		<li>リハビリ前DPが異常な範囲にある場合は、SHA試験の後5分待ち、単方向回転リハビリテーションを行う。</li>
		<li>単方向回転リハビリテーション(ステップ3.4)の終了後、2回目のSHAテストを40分70分で行い、このセッションのリハビリ後DPを計算します。</li>
		<li>次のセッションに戻るように被験者に指示します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
最終セッション(第7週)
	<ol>
<li>SHA テストのみを実行します (ステップ 3.4)、 DP 値を計算します。 注: これは最終的な非対称測定として機能します。</li>
		<li>このセッションでは、単方向の回転を使用しないでください。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

著者は何も開示していない。

ここで提示されるリハビリテーション方法は、前庭不均衡およびVOR非対称性を有する患者において、反応性の低い(LR)側に向かって暗闇の中で繰り返される単方向回転から成っている。ほとんどのリハビリテーション技術は、バランスを改善するために多感覚統合を強化します16,17,18,19,20.ここで提示される方法は前庭経路を対象とし、その効果は、LR側のVNの応答増加およびHR側のVN応答の減少によって説明され得る。これらの効果は、LR側のセンサと神経の単方向刺激およびHR側の同時減少のために、親和性VNシナプスで媒介され得る。また、前庭補償9で重要な役割を果たすることが知られているコミッサル入力の変更を通じてVN活動に影響を与える可能性があります。メカニズムにかかわらず、こ...

前庭機能不全は、40歳以上の成人で約35%の有病率を有する一般的な疾患である1.ほとんどの前庭障害は、両側からの入力間の非対称性をもたらし、めまいと呼ばれる回転の錯覚をもたらす。通常の前庭機能がない場合、単純な毎日の活動でさえ困難な場合があります。前庭機能不全は、多くの場合、前庭眼反射(VOR)によって定量化される。ウォーキングやランニングなどの自然な活動中、VORは目を反対方向に動かし、頭の動きと同じ速度で動きます。この反射は〜5ミリ秒の短い待ち時間を有し、それは簡単な、3ニューロンアーク2を通して水平面で媒介される。情報は前庭受容体から前庭核に移動し、次に運動ニューロンをアブデューセンします。これらの目の動きは、毎日の活動中に水平視線の安定をもたらす。時計回りおよび反時計回りの回転に応答するVORの対称性は、前庭機能の重要なテストです。
一方的な前庭機能不全は、欠陥のある非対称VORおよび結果として生じる前庭の不均衡を克服するために、中央の補償的変化および集中駆動末梢変化を生じる。一方的な前庭前庭摘出術のような永久前庭病変の後でさえ、めまいおよび付随する症状は短期間(数日から数週間)の間に改善する。この能力のために、前庭系は神経経路の適応および補償を研究するためのモデルであった。約20年前に著者の一人(N.R.)が提案した仮説に基づいて、中央前庭経路の変化を単方向回転によって実施できることが以前に3つ示されている。他の研究はまた、前庭核(VN)4、5、6、7、8、共生経路を含む感覚経路の異なる部分における補償的変化を示している両側のVN9、小脳入力10、および前庭周辺11の間。これらの補償的な変化は、両側のVNニューロンの活性の新しいバランスをもたらす.
2つの耳からの非対称入力を補償する前庭システムの印象的な能力にもかかわらず、研究は、速い動きへの応答が完全に補償されることはない12、13を示しています。自然前庭補償は、システムの全容量を使用しないことが知られており、補償されたVOR応答は、視覚前庭トレーニング14、15に参加した動物において改善することができる。前庭リハビリテーション演習は、バランスコントロール16、17の(非前庭)多感覚性を高めることによって慢性不均衡問題を有する患者の補償を改善することは長い間知られている。18歳,19歳,20歳,21.これらの前庭リハビリテーション演習の目的は、症状を改善するために生理学的または行動的アプローチを使用するだけでなく、患者の生活の質と独立性 22,23.
本明細書に記載されているのは、「弱い」側に向かって単方向回転を使用するリハビリテーション方法である(図1A)。この方法の基本的な考え方は、刺激されると神経接続が強くなるヘビアン可塑性から来ています。この方法は、他の前庭リハビリテーション演習の基礎である多感覚統合を強化するのではなく、前庭の入力を特に変更します。以前の研究では、単方向回転は、一方的な前庭機能不全3の患者における1-2セッションでVOR非対称性を減少させることが示されている。この効果は、主に、より低い応答(LR)を有する側の活性の増加、ならびに高い応答(HR)を有する側の活性のわずかな減少によるものであった。この変化は、中央経路の変更(例えば、VN接続やコミッサル入力の変化など)の改変によって媒介される可能性が高い。実質的には、この技術は、長年の前庭非対称性を持つものにおける前庭リハビリテーションの監督方法として使用することができる。

<table><tbody><tr><td>VEST操作・分析ソフトウェア</td><td>ニューロキネティクス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>エレクトロニースタモグラフ</td><td>ニコレット</td><td>スピリットモデル 1992</td>年 <td>結果セクションに示されたデータの収集に使用される機器</td></tr><tr><td>I-Portal NOTC (Neurotologic Test Center)</td>ニュー<td>ロキネティクス</td><td></td><td>現在の研究と映画で示されている機器</td></tr></tbody></table>

前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する

Using Unidirectional Rotations to Improve Vestibular System Asymmetry in Patients with Vestibular Dysfunction

前庭システムは頭部の動きに関する情報を提供し、毎日の活動の間にバランス制御および視線の安定に寄与する反射を媒次にする。前庭センサーは頭の両側の内耳に位置し、脳幹の前庭核に投影する。前庭機能不全は、多くの場合、両側からの入力間の非対称性に起因する。これは、めまいとして現れる回転の錯覚を生成することができ、2つの耳からの非対称神経入力をもたらします。前庭システムに補償のための印象的な容量があり、両側の感覚的な端器官からの非対称的な情報が中央レベルで処理される方法を再調整するのに役立つ。補償を促進するために、様々なリハビリテーションプログラムがクリニックで使用されています。ただし、主に多感覚統合を改善する演習を使用します。最近では、視覚前庭トレーニングは、補償された一方的な病変を有する動物の前庭眼反射(VOR)を改善するためにも使用されている。ここでは、ヒト被験者の両側の前庭活動を再調整するための新しい方法が導入される。この方法は、暗い側(ピーク速度320°/s)の弱い側に向かって5つの単方向回転で構成されています。この方法の有効性は、VOR非対称性を有する16人の患者における順次二重盲検臨床試験で示された(前記の回転に応答する指向性優位性によって測定される)。ほとんどの場合、VOR 非対称性は 1 回のセッションの後に減少し、最初の 2 つのセッション内で 1 週間以内に正常な値に達し、効果は最大 6 週間続きました。リバランス効果は、弱い側からのVOR応答の増加と強い側からの応答の減少の両方によるものです。この知見は、長年の前庭機能不全患者におけるVOR非対称性を低下させる監視されたリハビリテーション方法として、単方向回転を使用できることを示唆している。

単方向回転の短期的な効果は、リハビリ後70分で0.2Hz(40°/s)の精巣回転試験でVORを測定して評価した3.図2は、2方向の回転に対するVOR応答中のピーク目の速度(図2A)とDP(図2B)の変化を示す。単方向回転に続いて、低応答(LR)を伴う側方向の回転に対する応答が増加し、反対方向の回転に対する応答(応答が強い方向[HR])が減少し、VOR 非対称および DP 値が減少します。被験者は非対称VOR応答を有し、VOR相は、特に低周波で、通常の対称的利益を有する補償患者において敏感な尺度であることが知られているので、応答の段階は現在の研究では計算されなかったことに留意すべきである。回転26、29、30、31の。</s...

非対称応答を有する患者の前庭系の再調整のための新しいリハビリテーション方法が提示される。補償の多感覚的側面を強化するのではなく、前庭経路を直接変更することにより、非対称性は1〜2セッション内で正規化され、持続的な効果を示すことができる。

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during ...

弱い側を刺激し、より強い側を阻害し、もともとナーエル・ラサイアン博士によって提案されたアイデアは、前庭の不均衡を有する個体における暗殺測定を減少させることが実証されている。この技術は、暗闇の中で前庭系を効果的に刺激するためのユニークな方法を提供し、複雑な機器を必要としません。単方向回転は、前庭眼反射によって定量化された両側からの前庭入力間の不均衡を有する患者のリハビリテーションオプションとして使用することができる。この方法は回転椅子および専門の監督を要求する。重要な側面は、単方向回転の終わりに反対側の刺激を避けるために減速が遅い。前庭眼反射を測定するには、参加者をロータリーチェアに入れ、参加者をハーネスで固定します。参加者に赤外線ゴーグルを与え、ヘッドレストのヘッドレストを30度の角度で鼻下の位置に固定します。参加者が暗闇に順応した後、参加者にプラスまたはマイナス10度の角度で壁に投影されたレーザーターゲットを見て、アイトラッカーをキャリブレーションしてもらいます。アイトラッカーが正確にキャリブレーションされ、参加者の準備ができたら、毎秒80度の加速を4秒間に2乗して非対称三角速度プロファイルで構成される単方向回転を開始し、最大速度は毎秒320度に達します。テスト中に参加者に警告を発し、気を散らすには、質問をするか、参加者に暗算を行ってもらいます。オーストラリアの全ての都市を教えてもらえますか?シドニー、キャンベラ、メルボルン。最大速度に達したら、約30秒で完全に停止するように秒あたり10度でゆっくりと回転を減速させます。弱い側のみがシミュレートされ、一方的な回転中に強い側が阻害されるように、椅子を徐々に減速することが重要です。一方向回転の後、参加者を椅子に留め、0.05、0.2、および0.8ヘルツ周波数での双方向横長波高調波加速回転試験で、1方向回転後40分および70分でピーク速度を持つ対称性のテストを可能にします。ここで、ピーク眼速は、2方向の回転に応じて、そしてリハビリテーション後70分の方向の先取りにおける変化に応じて、正常な回転試験中に測定される。一方向回転に続いて、より低い応答を伴う回転および側の方向に対する応答が増加し、より強い応答を伴う方向の回転に対する応答が減少し、前庭眼の反射測定の減少による方向前取り値の変化をもたらした。複数のセッション中に被験者が単方向回転を露呈すると、方向先取り値がさらに減少し、セッション間に保持され、被験者のほとんどが2回のセッション後に正常範囲で指向性の優位性を示す効果が生じる。効果的なピーク速度に到達することは重要ですが、遅い宣言は、刺激が主に単方向に残ることを保証するために、回転の重要な部分です。この方法は安全であり、被験者によって十分に許容された。ピーク加速や回転数などの刺激パラメータの変化が結果の有効性と時間経過にどのような影響を与えるかを調べるのに必要な今後の研究。調査を計画しているいくつかの質問には、この効果はいつまで続き、不均衡や病気などの自主的な症状の変化と平行して眼球の動きが変わるのかなど、いくつか疑問が生じます。

using-unidirectional-rotations-to-improve-vestibular-system-asymmetry

Research

JoVE Journal

Behavior

行動

方法は、6自由度（6DF）モーションシミュレータを用いて、ヒトにおける三次元前庭眼用反射を（3D VOR）を測定するために記載されている。...

フリーダムモーションプラットフォーム度6を使用した三次元前庭眼反射テスト

モータ制御とバランス性能は年齢とともに劣化することが知られている。本論文では、前庭系に挑戦し、加齢のマウスモデルにおいて、バランス性能の変化を表示するための簡単​​な回転式の刺激を加えた標準の非侵襲的行動テストの数を示します。...

高齢マウス前庭系の行動評価

座っているプラットフォームが開発され組み立てする受動的人間で座位が不安定します。ユーザーの安定化作業中に慣性計測ユニットは、デバイスの動きを記録し、振動要素は、席にパフォーマンス ベースのフィードバックを提供します。リハビリテーション...

座位バランス評価と訓練のための触覚フィードバック装置

プロトコルは、エレベーターの垂直運動と観覧車回転を使用してげっ歯類における受動運動の自律的および行動的影響を評価するために提示される。...

エレベーター垂直運動と観覧車回転を用いたラットにおける受動運動の自律性と行動の影響の評価

ヒトにおけるガルバニック前庭刺激は、前庭機能の改善を示す。しかし、これらの効果がどのように起こるかは不明です。ここでは、C57BL/6マウスにおける個々の中間前庭核ニューロンにおける正弦波および確率的電気ノイズを適用し、適切な刺激振幅を評価する方法について述べた。...

インビトロにおける中間前庭核感受性の評価のための確率的ノイズアプリケーション

重力の知覚は、一般に、頭の直立位置における主観的な視覚的垂直によって決定される。ロール面の±15°および±30°のヘッドの傾きで付加的な評価は障害された加量的な知覚の検出のための増加した情報内容を保障する。...

主観的視覚的垂直パラダイムを用いたロールプレーンにおける静的なグラビゼーション知覚の評価

人間の観察者の制御された物理的回転は、特定の実験的、娯楽的、および教育的用途にとって望ましい。本稿では、オフィスの回転椅子をバーチャルリアリティ環境における物理的な回転を制御するための媒体に変換する方法を概説する。...

バーチャルリアリティ環境における人間の観察者の制御された回転

本稿では、6自由度運動プラットフォームを用いて前庭知覚閾値を推定するために必要な方法、手順、技術について述べる。...

6自由度運動プラットフォームを用いた前庭知覚閾値の推定

本稿では、7テスラ磁気共鳴断層撮影(7T-MRT)スキャナーで、磁気前庭刺激下での反射眼球運動、自己運動知覚、認知課題、および前庭器官の解剖学的方向を評価するための実験設定、材料、および手順について説明します。...

磁気前庭刺激が眼振,自己運動知覚,認知能力に及ぼす影響の測定(7T MRT)

この記事では、2つの標準的で迅速でローテクなバランステストを使用して、立位と歩行のバランス障害について人々をスクリーニングする手順について説明します。...

Romberg Testingによる立位バランスとタンデムウォーキングによる歩行バランスのスクリーニング

この方法論では、視運動および全身回転中の視線安定化に対する視覚的および前庭の寄与を調査しました。刺激は、視覚、前庭、および視前庭の試験を通じて実施されました。ねじれ眼球運動の増加と眼振の頻度は、各試験の反射的脳幹反応に対する感覚特異的運動情報の皮質下リレーの指標として機能しました。...

アイトラッキングを使用して、ロール面での皮質下運動処理に対する視覚および前庭入力の相対的な重要性を評価する

学ぶ前庭機能不全患者の前庭系非対称性を改善する単方向回転リハビリテーション法。ロータリーチェアと専門的な監督下で実施され、1〜2回のセッションで前庭機能を正常化できる効果的な神経科学的アプローチです。

前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する

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