Vestibular reflexes

Timothy C. Hain, MD – Page last modified:

この資料は、ここにある長い章から一部を抜粋し、拡大したものです。

前庭眼反射

VORは通常、頭部の動きの間、安定した視界を維持するように作用します。

私たちは、3つの軸に沿って回転と平行移動(線に沿って移動すること)ができる世界に住んでいます。 したがって、VORには角度と直線の2つのコンポーネントがあります。

角度付きVOR。

角度VORは、三半規管を介して、回転を補償します。 角型VORは主に視線の安定化を担っています。 直線的なVORは、近距離のターゲットを見ていて、頭を比較的高い頻度で動かしている状況で最も重要です。

canals 頭部の回転がcanalsに与える影響について。 A)有毛細胞が偏向する方向によって、有毛細胞の放電頻度が増加するか減少するかが決まる。 B)頭の動きに応じた内リンパの流れと有毛細胞の偏向を示す膜性迷路の断面図。

1. 頭部が右に向くと、内リンパの流れで毛球が左に偏る(図参照)

2.

2. 頭部の動きの速度に比例して、右のクリスタの有毛細胞からの放電率が増加し、左の外側のクリスタの有毛細胞からの放電率が減少します(図参照)

3.

3.これらの発火率の変化は前庭神経に沿って伝達され、内側前庭核、上前庭核、小脳の神経細胞の放電に影響を与えます。 興奮性インパルスは脳幹の白質路を経由して動眼神経核に伝達され、右(同側)の内側直筋と左(対側)の外側直筋を活性化する。 抑制性のインパルスは拮抗するものにも伝達されます。

5.

5. 左外側直筋と右内側直筋の同時収縮と、左内側直筋と右外側直筋の弛緩が起こり、左方向への横方向の代償性眼球運動が起こる

6.

>>毎秒2°の場合、前庭核への小脳の投射により、前庭核内のニューロンの発火率が修正され、誤差が軽減されます。

線形VOR

耳石を介する線形VORは、直線方向の移動と加速度を補償します(基本的には同じです)。

直線的なVORは、近距離のターゲットを見ていて、頭部が比較的高い周波数で動かされている状況で最も重要です。 遠くの目標よりも近くの目標の方が、はるかに大きな眼球運動の要求があります(Viirre et al, 1986)。 つまり、車の中で携帯電話のようなものを見るのは、窓の外を見るよりもリニアVORに大きな負荷がかかるということです。

前庭脊髄反射

VSRの目的は体を安定させることです。 VSRは実際にはいくつかの反射の集合体で構成されており、タイミング(動的対静的または緊張的)と感覚入力(運河対耳石)に応じて名前が付けられています。

1.前庭脊髄反射の例として、迷路反射を発生させるための一連のイベントを見てみましょう。 頭を片側に傾けると、耳管と耳石の両方が刺激される。 内リンパの流れはキュープラを、剪断力は耳石内の有毛細胞をそらします。

2. 前庭神経と前庭核が活性化されます。

3. インパルスが外側と内側の前庭脊髄路を介して脊髄に伝達されます。 頭が傾いている側で伸筋活動が、反対側で屈筋活動が誘発される。

前庭軟骨反射–これは眼球反射ではなく、首の反射です。

前庭軟骨反射(VCR)は、頭部を安定させるために首の筋肉に作用します。 反射的に生じる頭部の動きは、耳石器や三半規管の器官が感知した動きに対抗します。 この反射を媒介する正確な経路は、まだ詳しく解明されていない。

前庭障害への適応。

もし誰かが前庭系の90%を失った場合、これを回復するにはVORゲインを10倍にする必要があります。 これは大変なことですが、本当に可能なのでしょうか。

Demerら(1989)は、「人間のVORゲインの上限は知られていない」と述べています。 それにもかかわらず、彼らが提示したデータは、10倍をはるかに下回る能力があることを示唆していました。 彼らは、VORゲインの相対的な増加は視覚と聴覚の経験を組み合わせることで達成できるが、GonshorとMelville Jones(1976年)のその時点での実験データでは、2.1倍の望遠メガネを5日間かけた後、VORゲインの相対的な増加が70%であったことを記録している。 明らかに、これは2倍にもなっていません。 さらに、Istel-Lentzら(1985)は、2倍の望遠メガネを5日間かけ続けた後、人間のVOR利得が「完全に適応」したと報告していますが、それは3hzでのことでした。 予測を除外すると、完全に適応した被験者は、「調べた周波数範囲(0.5~5Hz)のどのポイントでも、完全な適応を示すことができなかった」のです。

実際、片側の前庭を完全に失った場合の臨床データでは、通常、高周波数で「良い耳」に向かって回復することが示されています(VHITテストなど)。 仮にVORが両耳で半分ずつ駆動されると仮定すると、2倍の可塑性が必要となる。 しかし、VORの均等なプッシュプル寄与は低周波でのみ当てはまり、この状況では一般的に低周波でのVORゲインははるかに小さくなります (すなわち、可塑性が低いことを示唆しています)。

従って、利用可能なデータから、ヒトのVORゲインの上限はおそらく約2.0であり、さらに、これは主に高周波数で明らかになると思われます。 私たちは、より長い期間の適応でより多くの適応が可能かどうかを知りたいと思いますが、かなりの両側前庭損失を持つ患者が数十年の適応の後でも回復することを考えると、そうではないと思います。 “Adaptation to telescopic spectacles: vestibulo-ocular reflex plasticity”. Invest Ophthalmol Vis Sci 30(1): 159-170.

  • Gonshor, A. and G. Melvill-Jones (1976). “Extreme vestibulo-ocular adaptation induced by prolonged optical reversal of vision.” J. Physiol (Lond) 256: 381.
  • IstI-Lenz, Y., et al. (1985). “long-term 2x enlargified visual input following human vestibulo-ocular reflex (Response of the vestibulo-ocular reflex)” Exp Brain Res 57: 448-455.
  • Viirre E, Tweed D, Milner K, Vilis T. A reexamination of the gain of the vestibuloocular reflex. J. Neurophys, 56,2, 1986
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