Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с вестибулоокулярного рефлекса )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вестибулоокулярный рефлекс. Обнаруживается вращение головы, которое запускает тормозной сигнал для экстраокулярных мышц с одной стороны и возбуждающий сигнал для мышц с другой стороны. Результат - компенсаторное движение глаз.

Вестибулоокулярный рефлекс ( ВОР ) является рефлексом действия для стабилизации смотреть во время движения головы, с движением глаз из - за активации вестибулярной системы . Рефлекс действует , чтобы стабилизировать изображение о сетчатке в глаза во время движения головы, держа взгляд держится устойчиво на месте, производя движения глаз в направлении , противоположном направлению движения головы. [ необходима цитата ]Например, когда голова движется вправо, глаза движутся влево, то есть изображение, которое видит человек, остается неизменным, даже если голова повернута. Поскольку небольшое движение головы присутствует все время, VOR необходим для стабилизации зрения: людям с нарушенным рефлексом трудно читать с помощью отпечатка, потому что глаза не стабилизируются во время небольшого тремора головы, а также потому, что нарушение рефлекса может вызвать нистагм. . [1]

VOR не зависит от того, что видно. Он также может быть активирован горячей или холодной стимуляцией внутреннего уха , где находится вестибулярная система, и работает даже в полной темноте или при закрытых глазах. [ необходима цитата ] Однако при наличии света к движению также добавляется рефлекс фиксации . [2]

У других животных, кроме человека, органы, координирующие баланс и движение, зависят от движения глаз. Например, рыба рефлекторно двигает глазами при движении хвоста. У людей есть полукружные каналы , рецепторы «растяжения» мышц шеи и ягодицы (орган силы тяжести). Хотя полукружные каналы вызывают большинство рефлексов, которые реагируют на ускорение, поддержание баланса опосредуется растяжением мышц шеи и силой тяжести на ягодице (отолитовом органе) внутреннего уха. [2]

VOR имеет как вращательные, так и поступательные аспекты. Когда голова вращается вокруг любой оси (горизонтальной, вертикальной или торсионной), визуальные образы на расстоянии стабилизируются за счет вращения глаз вокруг той же оси, но в противоположном направлении. [3] Когда голова перемещается, например, во время ходьбы, точка визуальной фиксации поддерживается за счет поворота направления взгляда в противоположном направлении [4] на величину, которая зависит от расстояния. [5]

Функция [ править ]

Вестибулоокулярный рефлекс управляется сигналами, поступающими из вестибулярной системы внутреннего уха. В полукруглых каналов обнаружения вращения головки и обеспечивают компонент вращения, в то время как Отолиты обнаружить перевод головки и привод поступательного компонента. Сигнал для горизонтальной составляющей вращения проходит через вестибулярный нерв через вестибулярный ганглий и в конце в вестибулярных ядрах в стволе головного мозга . От этих ядер волокна переходят к отводящему ядру противоположной стороны мозга. Здесь волокна синапса с 2 дополнительными путями. Один путь проходит непосредственно в боковую прямую мышцу.глаза через отводящий нерв. Другой нервный тракт проецируется от ядра abducens через медиальный продольный пучок к глазодвигательному ядру на противоположной стороне, которое содержит мотонейроны, которые управляют активностью глазных мышц, в частности активируя медиальную прямую мышцу глаза через глазодвигательный нерв .

Другой путь (не на рисунке) напрямую проходит от вестибулярного ядра через восходящий тракт Дитера к двигательному нейрону медиальной прямой мышцы на той же стороне. Кроме того, существуют тормозные вестибулярные пути к ипсилатеральному отводящему ядру. Однако прямого пути от вестибулярного нейрона к медиальному двигательному нейрону прямой мышцы живота не существует. [6]

Аналогичные пути существуют для вертикального и крутильного компонентов VOR.

В дополнение к этим прямым путям, которые определяют скорость вращения глаза, существует непрямой путь, который создает сигнал положения, необходимый для предотвращения откатывания глаза к центру, когда голова перестает двигаться. Этот путь особенно важен, когда голова движется медленно, потому что здесь сигналы положения преобладают над сигналами скорости. Дэвид А. Робинсон обнаружил, что глазным мышцам необходим этот двойной привод скорости-положения, а также предположил, что он должен возникать в мозге путем математической интеграции сигнала скорости и последующей передачи результирующего сигнала положения мотонейронам. Робинсон был прав: «нейронный интегратор» для горизонтального положения глаз был обнаружен в ядре prepositus hypoglossi [7].в мозговом веществе, а нейральный интегратор для вертикального и торсионного положения глаз был обнаружен в интерстициальном ядре Кахаля [8] в среднем мозге. Те же нейронные интеграторы также определяют положение глаз для других сопряженных движений глаз, таких как саккады и плавное преследование.

Пример [ править ]

Например, если повернуть голову по часовой стрелке, если смотреть сверху, то возбуждающие импульсы отправляются из полукружного канала с правой стороны через вестибулярный нерв через ганглии Скарпы и заканчиваются в правых вестибулярных ядрах ствола мозга. От этих ядер возбуждающие волокна переходят к левому отводящему ядру. Там они проецируют и стимулируют боковую прямую мышцу левого глаза через отводящий нерв. Кроме того, посредством медиального продольного пучка и глазодвигательных ядер они активируют медиальные прямые мышцы правого глаза. В результате оба глаза повернутся против часовой стрелки.

Кроме того, некоторые нейроны правого вестибулярного ядра напрямую стимулируют правые медиальные двигательные нейроны прямой мышцы живота и подавляют правое отводящее ядро.

Скорость [ править ]

Вестибулоокулярный рефлекс должен быть быстрым: для четкого зрения движение головы должно компенсироваться почти немедленно; в противном случае зрение соответствует фотографии, сделанной трясущейся рукой. Сигналы отправляются из полукружных каналов с использованием только трех нейронов, называемых дугой трех нейронов . [ необходима цитата ] Это приводит к движениям глаз, которые отстают от движения головы менее чем на 10 мс. [9] Вестибуло-окулярный рефлекс - один из самых быстрых рефлексов в организме человека. [ необходима цитата ]

Подавление VOR [ править ]

Во время преследования движущихся целей без головы [ требуется пояснение ] , VOR неэффективен для уменьшения смещения сетчатки. Исследования показывают, что существуют механизмы подавления VOR с помощью активной визуальной обратной связи. [10] В отсутствие визуальной обратной связи, например, во время окклюзии, люди используют упреждающие (экстра-ретинальные) сигналы для дополнения движений преследования с помощью подавления VOR. [11]

Получить [ править ]

«Усиление» VOR определяется как изменение угла зрения, деленное на изменение угла поворота головы во время поворота головы. В идеале усиление вращающегося VOR составляет 1,0. Коэффициент усиления горизонтального и вертикального VOR обычно близок к 1,0, но коэффициент усиления крутильного VOR (вращение вокруг линии визирования) обычно невелик. [3] Коэффициент усиления поступательного VOR должен быть скорректирован с учетом расстояния из-за геометрии параллакса движения. Когда голова перемещается, угловое направление ближних целей изменяется быстрее, чем угловое направление дальних целей. [5]

Если коэффициент усиления VOR неправильный (отличается от 1) - например, если глазные мышцы слабы или если человек надевает новые очки - тогда движение головы приводит к движению изображения на сетчатке, что приводит к нечеткости зрения. . В таких условиях моторное обучение регулирует усиление VOR для более точного движения глаз. Это то, что называется адаптацией VOR.

Потребление этанола может нарушить VOR, снижая динамическую остроту зрения. [12]

Клиническое значение [ править ]

Тестирование [ править ]

Этот рефлекс можно проверить с помощью теста быстрого импульса головы или теста Халмаджи-Кертоуза , в котором голова быстро перемещается в сторону с силой и контролируется, если глазам удается продолжать смотреть в том же направлении. Когда функция системы правильного баланса ухудшается из-за болезни или несчастного случая, быстрое движение головы вправо больше не может быть правильно ощущаться. Как следствие, не происходит никакого компенсирующего движения глаз, и пациент не может зафиксировать точку в пространстве во время этого быстрого движения головы.

Импульсный тест головы может проводиться у кровати и использоваться в качестве инструмента для выявления проблем с вестибулярной системой человека. [13] Его также можно диагностировать с помощью теста наложения видеоголовки (VHIT). В этом диагностическом тесте человек носит высокочувствительные очки, которые обнаруживают быстрые изменения движения глаз. Этот тест может предоставить локальную информацию о вестибулярной системе и ее функциях. [14]

Другой способ проверить реакцию VOR - это тест калорийного рефлекса , который представляет собой попытку вызвать нистагм (компенсирующее движение глаз при отсутствии движения головы) путем заливки холодной или теплой воды в ухо. Также доступны би-термические воздушно-калорийные орошения, при которых в ухо подается теплый и прохладный воздух. [ необходима цитата ]

Вестибулоокулярный рефлекс можно проверить с помощью вышеупомянутого теста калорийного рефлекса ; это играет важную роль в подтверждении диагноза смерти ствола мозга. В этом процессе необходимо соблюдать кодекс практики, а именно кодекс Академии Королевских Медицинских Колледжей. [15]

Связанные термины [ править ]

Шейно-глазной рефлекс [ править ]

Резюме: Шейно-глазной рефлекс, также известный под аббревиатурой COR, включает достижение стабилизации зрительной цели [16] и изображения на сетчатке за счет корректировки взгляда, воздействующего на движения или вращения шеи и / или головы. Этот процесс работает в сочетании с вестибулоокулярным рефлексом (VOR). [17]

См. Также [ править ]

  • Движение преследования
  • Вестибулоцеребеллярный синдром

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Вестибулярный нистагм" . www.dizziness-and-balance.com .
  2. ^ a b "Сенсорное восприятие: человеческое зрение: структура и функции человеческого глаза" vol. 27, стр. 179 Британская энциклопедия, 1987 г.
  3. ^ a b Кроуфорд Дж. Д., Вилис Т. (март 1991 г.). «Оси вращения глаз и закон Листинга при поворотах головы». Журнал нейрофизиологии . 65 (3): 407–23. DOI : 10,1152 / jn.1991.65.3.407 . PMID 2051188 . 
  4. ^ "VOR (Медленный и быстрый) | РОМАНА - Коллекция Дэниела Голда" . collections.lib.utah.edu . Проверено 3 октября 2019 .
  5. ^ a b Angelaki DE (июль 2004 г.). «Взгляд в цель: что нейроны должны делать для вестибулоокулярного рефлекса во время линейного движения». Журнал нейрофизиологии . 92 (1): 20–35. DOI : 10,1152 / jn.00047.2004 . PMID 15212435 . 
  6. ^ Straka H, Dieringer N (июль 2004). «Основные принципы организации ВОР: уроки лягушек». Прогресс нейробиологии . 73 (4): 259–309. DOI : 10.1016 / j.pneurobio.2004.05.003 . PMID 15261395 . S2CID 38651254 .  
  7. ↑ Cannon SC, Робинсон Д.А. (май 1987 г.). «Потеря нейронного интегратора глазодвигательной системы из-за поражения ствола головного мозга у обезьяны». Журнал нейрофизиологии . 57 (5): 1383–409. DOI : 10,1152 / jn.1987.57.5.1383 . PMID 3585473 . 
  8. ^ Кроуфорд JD, Cadera W, Вилис T (июнь 1991). «Генерация сигналов торсионного и вертикального положения глаз интерстициальным ядром Кахаля». Наука . 252 (5012): 1551–3. Bibcode : 1991Sci ... 252.1551C . DOI : 10.1126 / science.2047862 . PMID 2047862 . S2CID 15724175 .  
  9. ^ Aw ST, Halmagyi GM, Haslwanter T, Curthoys IS, Явор Р.А., Тодд MJ (декабрь 1996). «Трехмерный векторный анализ вестибулоокулярного рефлекса человека в ответ на вращение головы с высоким ускорением. II. Ответы у субъектов с односторонней вестибулярной потерей и избирательной окклюзией полукружного канала». Журнал нейрофизиологии . 76 (6): 4021–30. DOI : 10,1152 / jn.1996.76.6.4021 . PMID 8985897 . 
  10. ^ "PsycNET" . psycnet.apa.org . Проверено 15 мая 2018 .
  11. ^ Ackerley R, Barnes GR (апрель 2011). «Взаимодействие зрительных, вестибулярных и экстраретинальных механизмов в управлении головой и взглядом во время преследования без головы» . Журнал физиологии . 589 (Pt 7): 1627–42. DOI : 10.1113 / jphysiol.2010.199471 . PMC 3099020 . PMID 21300755 .  
  12. ^ Шмаль F, Thiede O, Stoll W (сентябрь 2003). «Влияние этанола на зрительно-вестибулярные взаимодействия при вертикальном линейном ускорении тела» . Алкоголизм, клинические и экспериментальные исследования . 27 (9): 1520–6. DOI : 10.1097 / 01.ALC.0000087085.98504.8C . PMID 14506414 . 
  13. ↑ Золото, Дэниел. «VOR (медленный и быстрый)» . Виртуальная образовательная библиотека по нейроофтальмологии (NOVEL): Коллекция Дэниела Голда. Библиотека наук о здоровье Спенсера С. Эклза . Проверено 20 ноября 2019 года .
  14. ^ McGarvie Л.А., MacDougall HG, Halmagyi GM, Берджесс М. Вебер К.П., Curthoys IS (2015-07-08). «Импульсный тест видеоголовки (vHIT) функции полукружного канала - возрастные нормативные значения усиления VOR у здоровых субъектов» . Границы неврологии . 6 : 154. DOI : 10,3389 / fneur.2015.00154 . PMC 4495346 . PMID 26217301 .  
  15. ^ Орам, Джон; Мерфи, Пол (2011-06-01). «Диагноз смерти» . Непрерывное образование в области анестезиологической помощи и боли . 11 (3): 77–81. DOI : 10.1093 / bjaceaccp / mkr008 . ISSN 1743-1816 . 
  16. ^ Шуберт, Майкл С. (декабрь 2010 г.) "Шейно-глазной рефлекс". Справочник по клинической нейрофизиологии. [1]
  17. ^ Келдерс, WPA; Kleinrensink; GJ, van der Geest, JN; Feenstra, L; de Zeeuw, CI; Френс, М. (ноябрь 2003 г.). Компенсирующее усиление шейно-окулярного рефлекса с возрастом у здоровых людей. [2]

Внешние ссылки [ править ]

  • (Видео) Сайт Head Impulse Testing (vHIT) Сайт с подробной информацией о vHIT
  • Моторное обучение в VOR у мышей на edboyden.org
  • ent / 482 в eMedicine - «Тестирование вестибулоокулярного рефлекса»
  • Изображение окулоцефального и калорийного рефлексов
  • Видео животных, демонстрирующих VOR