Uso de rotações unidirecionais para melhorar a assimetria do sistema vestibular em pacientes com disfunção vestibular

Summary

Um novo método de reabilitação é apresentado para reequilibrar o sistema vestibular em pacientes com respostas assimétricas, que consiste em rotações unidirecionais em direção ao lado mais fraco. Ao modificar diretamente a via vestibular em vez de melhorar os aspectos multissensoriais da compensação, a assimetria pode ser normalizada dentro de 1-2 sessões e mostrar efeitos duradouros.

Abstract

O sistema vestibular fornece informações sobre o movimento da cabeça e medita reflexos que contribuem para o controle do equilíbrio e estabilização do olhar durante as atividades diárias. Os sensores vestibulares estão localizados na orelha interna de ambos os lados da cabeça e projetam-se para os núcleos vestibulares no tronco cerebral. A disfunção vestibular é muitas vezes devido a uma assimetria entre a entrada dos dois lados. Isso resulta em entradas neurais assimétricas das duas orelhas, que podem produzir uma ilusão de rotação, manifestada como vertigem. O sistema vestibular tem uma capacidade impressionante de compensação, que serve para reequilibrar a forma como a informação assimétrica dos órgãos finais sensoriais em ambos os lados é processada no nível central. Para promover a compensação, vários programas de reabilitação são utilizados na clínica; no entanto, eles usam principalmente exercícios que melhoram a integração multissensorial. Recentemente, o treinamento Visual-vestibular também tem sido utilizado para melhorar o reflexo vestíbulo-ocular (VOR) em animais com lesões unilaterais compensadas. Aqui, um novo método é introduzido para reequilibrar a atividade vestibular de ambos os lados em indivíduos humanos. Este método consiste em cinco rotações unidirecionais no escuro (velocidade de pico de 320 °/s) em direção ao lado mais fraco. A eficácia deste método foi mostrada em um ensaio clínico seqüencial, duplo-cego em 16 pacientes com assimetria do VOR (medido pela preponderância direcional em resposta às rotações sinusoidal). Na maioria dos casos, a assimetria do VOR diminuiu após uma única sessão, atingiu valores normais dentro das duas primeiras sessões em uma semana, e os efeitos duraram até 6 semanas. O efeito de rebalanceamento é devido a um aumento na resposta do VOR do lado mais fraco e uma diminuição na resposta do lado mais forte. Os resultados sugerem que a rotação unidirecional possa ser usada como um método supervisionado da reabilitação para reduzir a assimetria do VOR nos pacientes com deficiência orgânica vestibular de longa data.

Introduction

A disfunção vestibular é uma desordem comum com uma prevalência de ~ 35% em adultos acima de 40 anos¹. A maioria das desordens vestibulares resultam em uma assimetria entre a entrada de ambos os lados, resultando em uma ilusão de rotação chamada vertigem. Na ausência de função vestibular normal, mesmo as atividades diárias simples podem ser desafiadoras. A disfunção vestibular é frequentemente quantificada pelo reflexo vestíbulo-ocular (VOR). Durante as atividades naturais, como caminhar ou correr, o VOR move os olhos na direção oposta e com a mesma velocidade que o movimento da cabeça. Este reflexo tem uma curta latência de ~ 5 ms, e é mediada no plano horizontal através de um simples, três-Neuron Arc². As informações viajam de receptores vestibulares para os núcleos vestibulares, em seguida, para os neurônios motores abducens. Estes movimentos oculares resultam na estabilização do olhar horizontal durante as atividades diárias. A simetria do VOR em resposta às rotações no sentido horário e anti-horário é um importante teste da função vestibular.

A disfunção vestibular unilateral produz alterações compensatórias centrais e mudanças periféricas centradas centralmente para superar o VOR assimétrico defeituoso e o desequilíbrio vestibular resultante. Mesmo após lesões vestibulares permanentes, como uma neurectomia vestibular unilateral, a vertigem e os sintomas acompanhantes melhoram em um curto período (dias a semanas) de tempo. Devido a essa habilidade, o sistema vestibular tem sido um modelo para estudar adaptação e compensação em vias neurais. Tem sido demonstrado anteriormente³ que mudanças nas vias vestibulares centrais podem ser implementadas por uma rotação unidirecional com base em uma hipótese proposta por um dos autores (N.R.) há cerca de 20 anos. Outros estudos também mostraram alterações compensatórias em diferentes partes da via sensorial, incluindo osnúcleos vestibulares (vn)^4,5,6,7,8, vias commissurais entre o VN em ambos os lados⁹, entradas Cerebelares¹⁰, e a periferia vestibular¹¹. Estas mudanças compensatórias resultam em um novo equilíbrio na atividade dos neurônios VN em ambos os lados.

Apesar da impressionante capacidade do sistema vestibular de compensar as entradas assimétricas das duas orelhas, a pesquisa mostrou que as respostas aos movimentos rápidos nunca são totalmente compensadas^12,13. Sabe-se agora que a compensação vestibular natural não utiliza a capacidade total do sistema, e a resposta do Vor compensado pode ser melhorada em animais que participaram do treinamento Visual-vestibular^14,15. Há muito se sabe que os exercícios de reabilitação vestibular melhoram a remuneração em pacientes com problemas de desequilíbrio crônico, reforçando a natureza multissensorial (não vestibular) do controle de equilíbrio^{16,17, 18 anos} de ^{, 19} anos de ^{, 20} anos de ^{, 21}. o objetivo destes exercícios de reabilitação vestibular é o uso de abordagens fisiológicas ou comportamentais para melhorar os sintomas, bem como a qualidade de vida e a independência do paciente^22,23.

Descrito aqui é um método de reabilitação que utiliza rotações unidirecionais em direção ao lado “mais fraco” (Figura 1a). A idéia básica para este método vem da plasticidade Hebbian, em que as conexões neurais se tornam mais fortes quando são estimulados. Este método modifica especificamente as entradas vestibulares em vez de melhorar a integração multissensorial, que é a base para outros exercícios de reabilitação vestibular. Pesquisas anteriores mostraram que as rotações unidirecionais diminuem a assimetria do VOR em 1-2 sessões em pacientes com disfunção vestibular unilateral³. Este efeito foi principalmente devido a um aumento na atividade do lado com uma resposta mais baixa (LR), bem como uma ligeira diminuição na atividade do lado com uma resposta mais elevada (HR). Esta mudança é provavelmente mediada por modificações nas vias centrais (por exemplo, fortalecimento de vias aferentes, tais como conexões VN ou mudanças nas entradas commissurais). Com efeito, esta técnica pode ser utilizada como método supervisionado para a reabilitação vestibular naqueles com assimetria vestibular de longa data.

Protocol

Os dados aqui apresentados e publicados anteriormente3 foram obtidos por meio de estudos realizados de acordo com as recomendações do Comitê de ética da Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Teerão, Irã e um protocolo que foi aprovado pelo Conselho de revisão institucional da Universidade. 1. triagem e preparação dos participantes Recrutar participantes que tiveram um histórico de problemas de equilíbrio por mais de um ano.Nota: a comp…

Representative Results

Os efeitos de curto prazo da rotação unidirecional foram avaliados medindo-se o VOR com um teste de rotação sinusoidal de 0,2 Hz (40 °/s) a 70 min após a reabilitação3. A Figura 2 mostra as velocidades oculares máximas durante as respostas do Vor às rotações nas duas direções (Figura 2a) e a alteração do DP (Figura 2b). Após a rotação unidirecional, a respos…

Discussion

O método de reabilitação aqui apresentado consiste em rotações unidirecionais repetidas no escuro em direção ao lado menos responsivo (LR) em pacientes com desequilíbrio vestibular e assimetria de VOR. A maioria das técnicas de reabilitação aumenta a integração multissensorial para melhorar o equilíbrio¹⁶,^17,18,19,20. O método apresentado aqui t…

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