前庭疾病與認知障礙有何“隱祕關聯”?一文解惑
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兩種看似不同領域的功能障礙,卻有不容忽視的關聯~
整理:靜心
在醫學領域中,外周與中樞系統的關係早已超越了傳統的界限。它們相互交織、緊密相連,共同維持著人體的複雜生理活動。當前庭系統,這一負責維持身體平衡和空間定位的關鍵外周結構出現疾病時,其影響並不僅限於身體平衡層面。
事實上,越來越多的研究揭示了前庭疾病與認知障礙之間存在著密切的關聯。近日,在北京國家會議中心隆重召開的中國卒中學會第十屆學術年會暨天壇腦血管病會議上,來自武漢協和醫院耳鼻喉頭頸外科的張甦琳教授結合其團隊在臨床和基礎研究中取得的成果,呈現了前庭功能與認知障礙之間的緊密聯絡。
現整理如下,以饗讀者~
前庭功能受損導致認知障礙?
在報告中,張甦琳教授首先全面闡述了前庭功能在人體空間認知中的核心作用。她指出,前庭功能不僅參與維持身體平衡,更是構成空間認知的重要部分。在動態視覺中,人體的視覺穩定性依賴於前庭眼動通路的精確管理;而姿勢的穩定則是由前庭脊髓通路和前庭小腦通路共同調控的。
張甦琳教授進一步強調,當眩暈來襲時,所經歷的噁心、嘔吐、血壓波動及冷汗等症狀,實際上是自主神經系統對前庭系統異常反應的直接體現。這些症狀源於前庭網狀結構通路和前庭自主神經通路的紊亂。
此外,張甦琳教授還特別提到了多感覺整合的概念,她認為,平衡功能與前庭功能正是多感覺整合的生動展現。這一過程涉及視覺、內耳前庭覺、本體感覺、聽覺、觸覺及味覺等多種感覺資訊的交融。這些豐富的資訊在中樞大腦中被精確處理,以幫助人體判斷並應對環境中的各種挑戰。
張甦琳教授還明確指出,作為前庭中樞系統中的關鍵低階中樞,前庭神經核扮演著前庭與各相關神經中樞間資訊傳遞的中繼站角色。其功能類似於大腦中的CPU,對於視覺-眼動反射(VOCR)、前庭-脊髓反射(VSR)的調控,以及持續的學習代償和空間導航功能的恢復,都發揮著至關重要的作用。
大樣本研究揭示了前庭疾病與認知障礙之間的緊密聯絡。研究發現,前庭疾病患者伴發認知障礙的風險高達正常人的四倍。不同眩暈疾病對認知表現和精神心理狀態的影響各異,但總體趨勢顯示,前庭疾病患者的學習記憶能力和空間認知能力普遍受損。特別的,前庭功能障礙患者的空間導航能力顯著減弱,並且其海馬體積較正常對照組有所減小。
基於以上發現,張甦琳教授提出了一系列問題:前庭功能障礙透過海馬體導致認知障礙嗎?前庭功能障礙會導致認知障礙嗎?二者之間究竟存在怎樣的聯絡和機制?我們該如何有效干預以減輕這種影響?以及前庭功能障礙主要對哪些認知功能維度造成顯著影響?
“損傷鏈”:前庭—海馬—認知
張甦琳教授強調,前庭資訊在大腦中的傳遞是一個複雜且精密的過程。它經過丘腦進一步傳導至大腦皮層,形成前庭皮層投射區,參與高階認知功能。她特別強調,海馬作為產生前庭認知的核心區域之一,其與前庭資訊的互動對認知功能具有顯著影響。
當前庭受損時,多種途徑可能導致認知障礙。首先,姿勢和凝視的不穩定直接影響患者的日常生活活動,並間接增加認知負荷。其次,前庭損傷可能誘發焦慮、抑鬱等心理障礙,進一步加劇認知功能的下降。更為重要的是,前庭損傷會降低海馬體的突觸可塑性,抑制神經發生,促進神經元萎縮和細胞死亡,直接影響記憶和學習能力。
為了深入理解前庭損傷與認知功能之間的關係,張甦琳教授提出了藉助Kahneman的注意力能力模型。當前庭功能障礙時,患者需要分配更多注意力資源來維持平衡和判斷環境,從而降低了執行其他任務的能力。
從神經解剖學的角度來看,前庭資訊透過多條途徑整合至海馬(如圖2)。這些途徑包括小腦引部、絨球、丘腦和複測核等結構。當前庭神經受損時,這些通路的傳遞可能受到影響,導致海馬的認知功能下降。
為了量化評估前庭疾病患者的認知功能及精神心理狀況,張甦琳教授團隊採用神經心理學量表進行評估。此外,他們透過小鼠模型,探究單側迷路切除後小鼠的認知功能、海馬神經元形態及數量等,揭示了前庭損傷與認知障礙之間的關係。透過八臂迷宮實驗和曠場實驗等行為學實驗方法,他們評估了小鼠的空間記憶、學習能力以及探索行為和焦慮程度。
在最新研究中,張甦琳教授團隊發現單側前庭功能損傷後,小鼠海馬中c-fos蛋白的表達顯著升高,表明損傷後海馬被啟用。儘管小鼠在運動功能上沒有明顯障礙,但它們的認知功能受損,並在焦慮程度上有所增加。
最後,透過轉錄組測序等手段,張甦琳教授團隊探討了前庭疾病患者痴呆疾病發生率增加的可能機制,並發現相關訊號通路表達發生顯著變化。這些研究成果不僅深化了我們對前庭系統與認知功能關係的理解,也為未來開發針對前庭損傷導致認知功能障礙的治療方法提供了寶貴的理論基礎。
前庭-認知研究,應用前景廣!
談及前庭與認知關係研究的未來應用,張甦琳教授提出了六個方向:
☞篩查診療:對前庭疾病患者進行早期認知篩查,可協助評估病情,診斷治療。
☞早期鑑別:對具體的認知疾病(如、血管性痴呆、亨廷頓舞蹈病、帕金森病、脊髓小腦共濟失調)進行早期鑑別對症治療,對因根治。
☞評估篩查:
◁ 形成一套完整的認知功能障礙診療體系,早期發現輕度認知障礙。
◁ 基於虛擬現實多感官協同刺激的認知能力評估系統及方法。
●透過模擬三維互動環境和多感官刺激,提供沉浸式、客觀和標準化評估,以模擬日常。
●生活場景綜合評估認知能力,涵蓋記憶力、執行功能、空間定位能力及決策制定等多個維度。
●提供精準/定製化的認知功能評估體驗,輔助醫療專業人員制定有效治療計劃。
☞治療干預:提高認知能力的措施
◁ 藥物:如膽鹼酯酶抑制劑、NMDA受體拮抗劑等。
◁ 身體活動:如系統鍛鍊、有氧運動等。
◁ 治療原發病減少外周動脈疾病包括高血壓、高脂血症、糖尿病和腦血流失調。
◁ 練習執行功能,如增加獲取、資訊儲存、解釋、理解和知識,改善運動和認知功能。
☞藥物治療:藥物認知增強劑包括四類:
◁ 膽鹼酯酶抑制劑:膽鹼能系統與注意力、記憶、處理速度和感覺門控的調節有關。
◁ 多巴胺拮抗劑:D2拮抗劑具有穩定情緒的功能,間接促進認知。
◁ CAMP選擇性磷酸二酯酶4抑制劑:干擾cAMP/PKAVCREB訊號通路。
◁ mGlu2/3受體激動劑:減少神經未梢穀氨酸的刺激釋放。
☞康復預後:
◁ 認知訓練指對包括記憶、注意、執行與空間感知覺等認知域在內的系統或特定認知功能的干預措施,是認知障礙患者非藥物治療的常用方法,主要包括常規認知功能訓練、計算機輔助認知功能訓練等。
◁ 研究發現,認知訓練是緩解雙側前庭功能喪失患者症狀有效方法,認知干預對提升BVP患者前庭康復效果有積極影響。
◁ 對前庭功能障礙患者的康復訓練中增加認知訓練可以改善患者的認知功能和生活質量。
◁ 基於虛擬現實(VR)等途徑的新型認知訓練方法。
●對於早期認知障礙患者,透過模擬熟悉的生活場景來訓練患者的即刻記憶和延遲記憶,能夠有效改善視覺記憶和空間記憶。
●嵌入具有深度學習能力的人工智慧輔助技術的認知訓練可有效提升認知障礙患者的訓練效率
◁ 有氧運動可以改善前庭損傷後的認知障礙。
最後,張甦琳教授展望了前庭與認知關係研究的未來方向,她強調,將採用多維度評估的方法,利用認知測試、記憶測試、執行功能測試以及精神心理評估等多種工具,以提供對患者認知精神心理狀況的全面瞭解。此外,她提出透過系統診療的方式,透過對比揭示眩暈疾病對認知及情緒的影響,為患者提供全面有效的治療方案。
同時,張甦琳教授還強調跨學科合作的重要性,她期望透過融合神經科學與心理學的研究,進一步揭示眩暈疾病患者認知功能異常和精神障礙背後的潛在神經環路及分子機制,以推動該領域的持續發展,併為患者帶來更好的治療效果和生活質量。
責任編輯:老豆芽
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