$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Обработка движений — это фундаментальный и непрерывный нейронный процесс. У человека мы получаем информацию в основном через зрительную и вестибулярную сенсорные системы, отражая внешние и собственные движения соответственно. Эти две системы используют сложные нейронные сети в нижних и высших нейронных областях, но на самом базовом уровне полагаются на основные подкорковые пути для создания рефлексивных реакций, которые обеспечивают хороший постуральный контроль и стабильность взгляда. Проприоцепция служит третьим сенсорным фактором, способствующим хорошему постуральному контролю, и хотя было показано, что соматоощущения могут управлять поведением, стабилизирующим взгляд, ее роль в создании отчетливых движенийглаз ограничена.
Стабилизация взгляда обычно достигается с помощью двух отдельных рефлекторных дуг: оптокинетического рефлекса (OKR), который заставляет глаз следовать за движущимся зрительным элементом, и вестибуло-окулярного рефлекса (VOR), который поддерживает остроту зрения, заставляя глаза двигаться в направлении, противоположномнаправлению головы. Несмотря на то, что эти рефлекторные дуги являются отдельными сущностями, они также имеют несколько общих нейронных путей, и в нашем обычном состоянии мы естественным образом комбинируем визуальный и вестибулярный вход, чтобы создатьвпечатление движения.
Существует несколько методов оценки того, как зрение и вестибулярный вход обрабатываются во время этой базовой сенсомоторной интеграции. Многие из них включают тесты баланса, сочетающие визуальный и вестибулярный ввод в различных итерациях 5,6,7, в то время как другие используют отслеживание глаз для оценки реакции, стабилизирующей взгляд 8,9. Эти две очень разные моторные реакции имеют общие ключевые нейронные пути, и в недавних исследованиях мы выявили устойчивую корреляцию между стабилизацией взгляда и постуральным контролем10,11. В связи с тем, что отслеживание движения глаз становится все более доступным и полностью полагается на непроизвольные моторные команды, можно привести аргумент в пользу того, что они отражают более врожденную сенсомоторную интеграцию, чем реакцию равновесия.
В большинстве исследований используется вертикальная или горизонтальная стабилизация взгляда при оценке реакции движения глаз 12,13. Вместо этого в настоящем протоколе реализована глазная крутильная операция, вращение глаза вокруг его зрительной оси, в качестве основного показателя стабилизации взгляда. Глазной кручение демонстрирует более динамичное усиление, чем стабилизация взгляда, вызванная вращением по рысканию или высоте тона, или поступательнымидвижениями. В сочетании с большей вариабельностью это означает, что на кручение легче влияют параметры движения, такие как визуальное препятствие или ускорение, или медицинские условия 15,16,17,18. Поскольку кручение находится за пределами компетенции произвольного глазодвигательного контроля, оно также служит более прямым индикатором базовой сенсомоторной интеграции, поскольку субъект способен влиять на реакцию только через свое внимание, а не через какую-либо предполагаемуюмоторную команду. Глазной кручение может быть вызвано как визуальным, так и вестибулярным вращением в плоскости крена20,21. Таким образом, крутильные OKR и VOR могут быть использованы для оценки того, как визуальная и вестибулярная информация о движении обрабатывается во время сенсомоторной интеграции на самом базовом уровне. Проводя изолированные визуальные и вестибулярные стимуляции, а затем сравнивая реакции с теми, которые наблюдались во время комбинированных зрительно-вестибулярных исследований, можно сделать вывод о том, как каждая сенсорная система влияет на реакцию движения глаз и, следовательно, как мозг обрабатывает внешние и собственные движения в любой конкретной обстановке. Можно также исследовать, как различные медицинские состояния, характеризующиеся дефицитом субъективной обработки движений, влияют на эту базовую способность зрительно-вестибулярной интеграции. Поскольку было показано, что стабильность взгляда напрямую коррелирует с постуральной стабильностью 10,11, разделяя в основном одни и те же основные нейронные пути22, реакция движения глаз может также указывать на постуральную стабильность индивидуума при различных условиях, не требуя измерений с помощью нажимных пластин. Это может представлять особый интерес при оценке пациентов с сенсорным повторным взвешиванием, как это наблюдается при синдроме после сотрясения мозга18.
В настоящем протоколе изложена методология использования комбинаций оптокинетических вращений и вращений плоскости крена всего тела для провоцирования крутильных реакций OKR и VOR. Используя отслеживание глаз и головы для отслеживания глазного кручения и вестибулярного входа, полученные данные могут быть затем использованы для вывода о том, как каждая сенсорная модальность сравнивается по отношению друг к другу. Цель протокола состояла в том, чтобы представить надежную методологию оценки сенсорных влияний на стабилизацию взгляда и базовой способности к сенсомоторной интеграции у людей и лиц, страдающих от сенсорного повторного взвешивания.
В настоящем исследовании оценивался относительный вклад в обработку зрительных и вестибулярных движений при вращении плоскости крена. Он включал в себя воздействие на испытуемых изолированных оптокинетических вращений, изолированных вестибулярных вращений всего тела в темноте и комбинированных зрительно-вестибулярных стимуляций движения, во время которых субъекты вращались во время просмотра статичной визуальной сцены (см. рис. 1). Это было сделано со здоровыми людьми из контрольной группы и людьми, страдающими от сенсорного повторного взвешивания, на что указывает субъективная гиперчувствительность к зрительным движениям после сотрясения мозга. Основные параметры исхода включали динамический и статический прирост движений глаз во время каждой стимуляции, а также абсолютные амплитуды, скорости и ускорения движения глаз. Каждое испытание в настоящем протоколе начиналось с того, что в течение 20 секунд субъект, или зрительная сцена, находилась в покое до начала вращательного движения. После достижения заданной амплитуды сцена или объект удерживались на этой амплитуде вращения еще 20 с, прежде чем испытание прекращалось; Рекомендуется поддерживать стимуляцию в состоянии покоя в течение не менее 10 с до и после каждого вращательного движения, чтобы удовлетворить минимальные требования для обеспечения стабильной глазодвигательной фиксации и установления исходного уровня. В то время как в настоящем протоколе все стимуляции проводились против часовой стрелки, следует отметить, что направленность, как было показано, не оказывает влияния на крутильнуюреакцию. Никакое обучение или акклиматизация не были сочтены необходимыми из-за рефлексивного характера переменных исхода.