Uso de rotaciones unidireccionales para mejorar la asimetría del sistema vestibular en pacientes con disfunción vestibular

Summary

Se presenta un nuevo método de rehabilitación para reequilibrar el sistema vestibular en pacientes con respuestas asimétricas, que consiste en rotaciones unidireccionales hacia el lado más débil. Al modificar directamente la vía vestibular en lugar de mejorar los aspectos multisensoriales de la compensación, la asimetría se puede normalizar dentro de 1-2 sesiones y mostrar efectos duraderos.

Abstract

El sistema vestibular proporciona información sobre el movimiento de la cabeza y media reflejos que contribuyen al control de equilibrio y la estabilización de la mirada durante las actividades diarias. Los sensores vestibulares se encuentran en el oído interno a ambos lados de la cabeza y se proyectan a los núcleos vestibulares en el tronco encefálico. La disfunción vestibular a menudo se debe a una asimetría entre la entrada de los dos lados. Esto da como resultado entradas neuronales asimétricas de los dos oídos, que pueden producir una ilusión de rotación, manifestada como vértigo. El sistema vestibular tiene una capacidad de compensación impresionante, que sirve para reequilibrar cómo se procesa la información asimétrica de los órganos finales sensoriales en ambos lados a nivel central. Para promover la compensación, se utilizan varios programas de rehabilitación en la clínica; sin embargo, utilizan principalmente ejercicios que mejoran la integración multisensorial. Recientemente, el entrenamiento visual-vestibular también se ha utilizado para mejorar el reflejo vestibulo-ocular (VOR) en animales con lesiones unilaterales compensadas. Aquí, se introduce un nuevo método para reequilibrar la actividad vestibular en ambos lados en sujetos humanos. Este método consiste en cinco rotaciones unidireccionales en la oscuridad (velocidad máxima de 320o/s) hacia el lado más débil. La eficacia de este método se demostró en un ensayo clínico secuencial de doble ciego en 16 pacientes con asimetría VOR (medida por la preponderancia direccional en respuesta a rotaciones sinusoidales). En la mayoría de los casos, la asimetría VOR disminuyó después de una sola sesión, alcanzó valores normales dentro de las dos primeras sesiones en una semana y los efectos duraron hasta 6 semanas. El efecto de reequilibrio se debe tanto a un aumento en la respuesta VOR desde el lado más débil como a una disminución en la respuesta desde el lado más fuerte. Los hallazgos sugieren que la rotación unidireccional se puede utilizar como un método de rehabilitación supervisado para reducir la asimetría VOR en pacientes con disfunción vestibular de larga data.

Introduction

La disfunción vestibular es un trastorno común con una prevalencia del 35% en adultos mayores de 40 años^{de edad 1}. La mayoría de los trastornos vestibulares dan lugar a una asimetría entre la entrada de ambos lados, lo que resulta en una ilusión de rotación llamada vértigo. En ausencia de función vestibular normal, incluso las actividades diarias simples pueden ser desafiantes. La disfunción vestibular a menudo se cuantifica por el reflejo vestibulo-ocular (VOR). Durante las actividades naturales, como caminar o correr, el VOR mueve los ojos en la dirección opuesta y con la misma velocidad que el movimiento de la cabeza. Este reflejo tiene una latencia corta de 5 ms, y está mediado en elplano horizontal a través de un simple arco de tres neuronas 2. La información viaja desde los receptores vestibulares a los núcleos vestibulares, luego a las neuronas motoras abducen. Estos movimientos oculares dan como resultado la estabilización de la mirada horizontal durante las actividades diarias. La simetría del VOR en respuesta a las rotaciones en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj es una prueba importante de la función vestibular.

La disfunción vestibular unilateral produce cambios compensatorios centrales y cambios periféricos impulsados centralmente para superar el VOR asimétrico defectuoso y el desequilibrio vestibular resultante. Incluso después de lesiones vestibulares permanentes, como una neurectomía vestibular unilateral, el vértigo y los síntomas que los acompañan mejoran en un corto período de tiempo (días a semanas) de tiempo. Debido a esta capacidad, el sistema vestibular ha sido un modelo para estudiar la adaptación y compensación en las vías neuronales. Anteriormente se ha demostrado³ que los cambios en las vías vestibulares centrales pueden ser implementados por una rotación unidireccional basada en una hipótesis propuesta por uno de los autores (N.R.) hace unos 20 años. Otros estudios también han mostrado cambios compensatorios en diferentes partes de la vía sensorial, incluyendo los núcleos vestibulares (VN)^4,5,6,7,8, vías commissurales entre el VN en ambos lados⁹, entradas cerebelosas¹⁰, y la periferia vestibular¹¹. Estos cambios compensatorios resultan en un nuevo equilibrio en la actividad de las neuronas VN en ambos lados.

A pesar de la impresionante capacidad del sistema vestibular para compensar las aportaciones asimétricas de las dos orejas, la investigación ha demostrado que las respuestas a los movimientos rápidos nunca se compensan completamente^12,13. Ahora se sabe que la compensación vestibular natural no utiliza toda la capacidad del sistema, y la respuesta VOR compensada se puede mejorar en animales que han participado en el entrenamiento visual-vestibular^14,15. Desde hace mucho tiempo se sabe que los ejercicios de rehabilitación vestibular mejoran la compensación en pacientes con problemas crónicos de desequilibrio mediante la mejora de la naturaleza multisensorial (no vestibular) del control del equilibrio^{16,17, 18 , 19 , 20 , 21}. El objetivo de estos ejercicios de rehabilitación vestibular es utilizar enfoques fisiológicos o conductuales para mejorar los síntomas, así como la calidad de vida y la independencia del paciente^22,23.

Descrito aquí es un método de rehabilitación que utiliza rotaciones unidireccionales hacia el lado “más débil” (Figura1A). La idea básica de este método proviene de la plasticidad de Hebbian, en la que las conexiones neuronales se hacen más fuertes cuando se estimulan. Este método modifica específicamente los insumos vestibulares en lugar de mejorar la integración multisensorial, que es la base para otros ejercicios de rehabilitación vestibular. Investigaciones anteriores han demostrado que las rotaciones unidireccionales disminuyen la asimetría VOR en 1-2 sesiones en pacientes con disfunción vestibular unilateral³. Este efecto se debió principalmente a un aumento en la actividad del lado con una respuesta más baja (LR), así como una ligera disminución en la actividad del lado con una respuesta más alta (HR). Este cambio es probablemente mediado por modificaciones en las vías centrales (por ejemplo, el fortalecimiento de vías aferentes, tales como conexiones VN o cambios en las entradas commiss). En efecto, esta técnica puede utilizarse como método supervisado para la rehabilitación vestibular en aquellas con asimetría vestibular de larga data.

Protocol

Los datos presentados aquí y publicados anteriormente3 fueron obtenidos por estudios realizados de acuerdo con las recomendaciones del Comité de ética de la Universidad Shahid Beheshti de Ciencias Médicas, Teherán, Irán y un protocolo que fue aprobado por el Junta de Revisión Institucional de la Universidad. 1. Examen y preparación de los participantes Reclutar participantes que hayan tenido un historial de problemas de equilibrio durante más de un a?…

Representative Results

Los efectos a corto plazo de la rotación unidireccional se evaluaron midiendo el VOR con una prueba de rotación sinusoidal de 0,2 Hz (40o/s) a 70 minutos después de la rehabilitación3. La Figura 2 muestra las velocidades máximas de los ojos durante las respuestas VOR a las rotaciones en las dos direcciones (Figura2A)y el cambio en el DP (Figura2B). Después de la rotació…

Discussion

El método de rehabilitación presentado aquí consiste en rotaciones unidireccionales repetidas en la oscuridad hacia el lado menos sensible (LR) en pacientes con desequilibrio vestibular y asimetría VOR. La mayoría de las técnicas de rehabilitación mejoran la integración multisensorial con el fin de mejorar el equilibrio^{16,17,18,19,20}. El método presen…

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