$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Dysfunkcja układu przedsionkowego jest powszechnym zaburzeniem, którego częstość występowania wynosi ~35% u dorosłych powyżej 40 roku życia1. Większość zaburzeń przedsionkowych powoduje asymetrię między danymi wejściowymi z obu stron, co skutkuje złudzeniem rotacji zwanym zawrotami głowy. Przy braku normalnej funkcji przedsionkowej nawet proste codzienne czynności mogą być wyzwaniem. Dysfunkcja przedsionkowa jest często określana ilościowo za pomocą odruchu przedsionkowo-ocznego (VOR). Podczas naturalnych aktywności, takich jak chodzenie czy bieganie, VOR porusza oczami w przeciwnym kierunku i z taką samą prędkością jak ruch głowy. Ten odruch ma krótkie opóźnienie wynoszące ~5 ms i jest zapośredniczony w płaszczyźnie poziomej przez prosty, trzyneuronowy łuk2. Informacja przemieszcza się od receptorów przedsionkowych do jąder przedsionkowych, a następnie do neuronów ruchowych odwodzących. Te ruchy gałek ocznych skutkują stabilizacją horyzontalnego spojrzenia podczas codziennych czynności. Symetria VOR w odpowiedzi na obroty w prawo i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara jest ważnym testem funkcji przedsionkowej.
Jednostronna dysfunkcja układu przedsionkowego powoduje centralne zmiany kompensacyjne i centralnie sterowane zmiany obwodowe, aby przezwyciężyć wadliwy asymetryczny VOR i wynikającą z niego nierównowagę przedsionkową. Nawet po trwałych zmianach przedsionkowych, takich jak jednostronna neurektomia przedsionkowa, zawroty głowy i towarzyszące objawy ulegają poprawie w krótkim czasie (od dni do tygodni). Ze względu na tę zdolność układ przedsionkowy stał się modelem do badania adaptacji i kompensacji w ścieżkach neuronalnych. Wcześniej wykazano3, że zmiany w centralnych szlakach przedsionkowych mogą być realizowane przez jednokierunkową rotację w oparciu o hipotezę zaproponowaną przez jednego z autorów (N.R.) około 20 lat temu. Inne badania wykazały również zmiany kompensacyjne w różnych częściach szlaku czuciowego, w tym w jądrach przedsionkowych (VN)4,5,6,7,8, ścieżki spoidła między VN po obu stronach9, wejścia móżdżku10, oraz peryferia przedsionkowe11. Te zmiany kompensacyjne skutkują nową równowagą w aktywności neuronów VN po obu stronach.
Pomimo imponującej zdolności układu przedsionkowego do kompensacji asymetrycznych bodźców z obu uszu, badania wykazały, że reakcje na szybkie ruchy nigdy nie są w pełni kompensowane12,13. Obecnie wiadomo, że naturalna kompensacja przedsionkowa nie wykorzystuje pełnej pojemności systemu, a skompensowana odpowiedź VOR może ulec poprawie u zwierząt, które uczestniczyły w treningu wzrokowo-przedsionkowym14,15. Od dawna wiadomo, że ćwiczenia rehabilitacji przedsionkowej poprawiają kompensację u pacjentów z przewlekłymi problemami z równowagą poprzez wzmocnienie (nieprzedsionkowego) multisensorycznego charakteru kontroli równowagi16,17,18,19,20,21. Celem tych ćwiczeń rehabilitacji przedsionkowej jest zastosowanie podejść fizjologicznych lub behawioralnych w celu poprawy objawów, a także jakości życia i niezależności pacjenta22,23.
Opisana tutaj jest metoda rehabilitacji, która wykorzystuje jednokierunkowe obroty w kierunku "słabszej" strony (Rysunek 1A). Podstawowa idea tej metody wywodzi się z plastyczności Hebba, w której połączenia nerwowe stają się silniejsze, gdy są stymulowane. Metoda ta specyficznie modyfikuje wejścia przedsionkowe, a nie wzmacnia integrację multisensoryczną, która jest podstawą innych ćwiczeń rehabilitacji przedsionkowej. Wcześniejsze badania wykazały, że jednokierunkowe rotacje zmniejszają asymetrię VOR w 1-2 sesjach u pacjentów z jednostronną dysfunkcją przedsionkową3. Efekt ten wynikał głównie ze wzrostu aktywności strony z niższą odpowiedzią (LR), a także nieznacznego spadku aktywności strony z wyższą odpowiedzią (HR). Zmiana ta jest najprawdopodobniej spowodowana modyfikacjami szlaków centralnych (np. wzmocnieniem szlaków aferentnych, takich jak połączenia VN lub zmiany w wejściach spoidła). W efekcie technika ta może być stosowana jako nadzorowana metoda rehabilitacji przedsionkowej u osób z długotrwałą asymetrią przedsionkową.