Met behulp van unidirectionele rotaties te verbeteren vestibulaire systeem asymmetrie bij patiënten met vestibulaire dysfunctie

Summary

Een nieuwe revalidatie methode wordt voorgesteld voor het opnieuw balanceren van het vestibulaire systeem bij patiënten met asymmetrische responsen, die bestaat uit unidirectionele rotaties naar de zwakkere kant. Door het direct wijzigen van de vestibulaire traject in plaats van het verbeteren van de multisensorische aspecten van compensatie, asymmetrie kan worden genormaliseerd binnen 1-2 sessies en blijvende effecten vertonen.

Abstract

Het vestibulaire systeem geeft informatie over de hoofd beweging en bemiddelt reflexen die bijdragen aan het balanceren van de controle en de blik stabilisatie tijdens dagelijkse activiteiten. Vestibulaire sensoren bevinden zich in het binnenoor aan beide zijden van het hoofd en projecteren op de vestibulaire kernen in de hersenstam. Vestibulaire disfunctie is vaak te wijten aan een asymmetrie tussen de inbreng van de twee zijden. Dit resulteert in asymmetrische neurale ingangen van de twee oren, die een illusie van rotatie kan produceren, gemanifesteerd als Vertigo. Het vestibulaire systeem heeft een indrukwekkende capaciteit voor compensatie, die dient om te herbalanceren hoe asymmetrische informatie van de sensorische eind organen aan beide zijden op het centrale niveau wordt verwerkt. Om compensatie te bevorderen, worden verschillende revalidatieprogramma’s gebruikt in de kliniek; ze gebruiken echter voornamelijk oefeningen die multisensorische integratie verbeteren. Recentelijk is ook visuele vestibulaire training gebruikt om de vestibulo-oculaire reflex (VOR) bij dieren met gecompenseerde eenzijdige laesies te verbeteren. Hier wordt een nieuwe methode geïntroduceerd voor het opnieuw balanceren van de vestibulaire activiteit aan beide zijden bij menselijke proefpersonen. Deze methode bestaat uit vijf unidirectionele rotaties in het donker (pieksnelheid van 320 °/s) naar de zwakkere kant. De werkzaamheid van deze methode werd aangetoond in een sequentiële, dubbelblinde klinische studie bij 16 patiënten met VOR asymmetrie (gemeten door de directionele overwicht in reactie op sinusoïdale rotaties). In de meeste gevallen, VOR asymmetrie daalde na een enkele sessie, bereikte normale waarden binnen de eerste twee sessies in een week, en de effecten duurde tot 6 weken. Het evenwichts effect is te wijten aan zowel een toename van de VOR-respons van de zwakkere zijde als een afname van de respons van de sterkere kant. De bevindingen suggereren dat unidirectionele rotatie kan worden gebruikt als een onder toezicht staande revalidatie methode om de VOR asymmetrie te verminderen bij patiënten met langdurige vestibulaire dysfunctie.

Introduction

Vestibulaire dysfunctie is een veelvoorkomende aandoening met een prevalentie van ~ 35% bij volwassenen boven 40 jaar oud¹. De meeste vestibulaire aandoeningen resulteren in een asymmetrie tussen de inbreng van beide zijden, resulterend in een illusie van rotatie genaamd Vertigo. Bij afwezigheid van een normale vestibulaire functie, kunnen zelfs eenvoudige dagelijkse activiteiten een uitdaging zijn. Vestibulaire disfunctie wordt vaak gekwantificeerd door de vestibulo-oculaire reflex (VOR). Tijdens natuurlijke activiteiten, zoals wandelen of hardlopen, beweegt de VOR de ogen in tegengestelde richting en met dezelfde snelheid als de hoofd beweging. Deze reflex heeft een korte latentie van ~ 5 MS, en het wordt gemedieerd in het horizontale vlak door middel van een eenvoudige, drie-neuron Arc². De informatie reist van vestibulaire receptoren naar de vestibulaire kernen, dan naar de ontvoert motorneuronen. Deze oogbewegingen resulteren in stabilisatie van horizontale blik tijdens dagelijkse activiteiten. De symmetrie van de VOR in reactie op rechtsom en linksom rotaties is een belangrijke test van vestibulaire functie.

Eenzijdige vestibulaire dysfunctie produceert centrale compenserende veranderingen en centraal gestuurde perifere veranderingen om gebrekkige asymmetrische VOR en resulterende vestibulaire onbalans te overwinnen. Zelfs na permanente vestibulaire laesies, zoals een unilaterale vestibulaire neurectomie, verbeteren de Vertigo en begeleidende symptomen gedurende een korte periode (dagen tot weken). Als gevolg van deze mogelijkheid, het vestibulaire systeem is een model voor het bestuderen van aanpassing en compensatie in neurale trajecten. Het is eerder aangetoond³ dat veranderingen in centrale vestibulaire trajecten kunnen worden uitgevoerd door een unidirectionele rotatie op basis van een hypothese voorgesteld door een van de auteurs (N.R.) ongeveer 20 jaar geleden. Andere studies hebben ook aangetoond compenserende veranderingen in verschillende delen van het sensorische traject, met inbegrip van de vestibulaire kernen (VN)^4,5,6,7,8, commissurale trajecten tussen de VN aan beide zijden⁹, cerebellaire ingangen¹⁰, en de vestibulaire periferie¹¹. Deze compenserende veranderingen resulteren in een nieuw evenwicht in de activiteit van VN-neuronen aan beide zijden.

Ondanks het indrukwekkende vermogen van het vestibulaire systeem om asymmetrische ingangen van de twee oren te compenseren, heeft onderzoek aangetoond dat reacties op snelle bewegingen nooit volledig worden gecompenseerd^12,13. Het is nu bekend dat natuurlijke vestibulaire compensatie maakt geen gebruik van de volledige capaciteit van het systeem, en de gecompenseerde vor reactie kan worden verbeterd bij dieren die hebben deelgenomen aan Visual-vestibulaire opleiding^14,15. Het is al lang bekend dat vestibulaire revalidatie oefeningen de compensatie bij patiënten met chronische onbalans problemen verbeteren door het verbeteren van de (niet-vestibulaire) multisensorische aard van balans controle^{16,17, 18 , 19 , 20 , 21}. het doel van deze vestibulaire revalidatie oefeningen is het gebruik van fysiologische of gedragsmatige benaderingen om de symptomen te verbeteren, evenals de kwaliteit van leven van de patiënt en onafhankelijkheid^22,23.

Hierin beschreven is een revalidatie methode die gebruik maakt van unidirectionele rotaties naar de “zwakkere” kant (Figuur 1a). Het basisidee voor deze methode komt van Hebbische plasticiteit, waarin neurale verbindingen sterker worden wanneer ze worden gestimuleerd. Deze methode wijzigt specifiek vestibulaire inputs in plaats van het verbeteren van multisensorische integratie, die de basis vormt voor andere vestibulaire revalidatie oefeningen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat unidirectionele rotaties VOR asymmetrie in 1-2 sessies in patiënten met unilaterale vestibulaire dysfunctie³afneemt. Dit effect was voornamelijk te wijten aan een toename van de activiteit van de zijde met een lagere respons (LR), evenals een lichte afname van de activiteit van de zijkant met een hogere respons (HR). Deze verandering wordt hoogstwaarschijnlijk gemedieerd door wijzigingen in de centrale trajecten (bijv. versterking van de verschillende trajecten, zoals VN-connecties of veranderingen in commissurale inputs). In feite kan deze techniek worden gebruikt als een onder toezicht staande methode voor vestibulaire revalidatie in die met langdurige vestibulaire asymmetrie.

Protocol

De hier gepresenteerde gegevens en de eerder gepubliceerde3 werden verkregen door studies die zijn uitgevoerd in overeenstemming met de aanbevelingen van de ethische commissie van Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Teheran, Iran en een protocol dat is goedgekeurd door de Institutioneel beoordelingscomité van de Universiteit. 1. screening en voorbereiding van deelnemers Rekruteer deelnemers die al meer dan een jaar een geschiedenis van evenwichtsp…

Representative Results

Op korte termijn effecten van de unidirectionele rotatie werden geëvalueerd door het meten van de VOR met een 0,2 Hz (40 °/s) sinusoïdale rotatie test op 70 min na revalidatie3. Figuur 2 toont de pieksnelheden tijdens de vor-responsen op rotaties in de twee richtingen (Figuur 2a) en de verandering in de DP (Figuur 2b). Na unidirectionele rotatie werd de respons op rotaties …

Discussion

De hier gepresenteerde revalidatie methode bestaat uit herhaalde unidirectionele rotaties in het donker naar de minder responsieve (LR) kant bij patiënten met een vestibulaire onbalans en VOR-asymmetrie. De meeste revalidatie technieken verbeteren de multisensorische integratie om de balans^{16,17,18,19,20}te verbeteren. De hier gepresenteerde methode richt zich…

Materials

VEST operating and analysis software	NeuroKinetics
Electronystagmograph	Nicolet	Spirit Model 1992	Equipment used for collecting the data presented in the Results section
I-Portal NOTC (Neurotologic Test Center)	NeuroKinetics		Equipment shown for current studies and shown in the movie