前庭系统、躯体感觉系统和视觉系统并不是孤立存在的,而是一个复杂的姿势控制系统,身体的各种肢体行为以及视觉系统中的视觉行为等都是互相影响互相调节的,视觉、前庭和躯体感觉系统其中一个出现障碍时就会影响姿势控制和平衡。例如一些出现周围或中枢前庭障碍的患者,其正常的视觉-前庭相互作用被破坏,可能出现注视不稳定的情况、看物品模糊不清、平衡功能降低、姿势稳定性降低,增加摔倒的风险。
02出生时我们的前庭系统已经发育成熟,在足月婴儿时期,前庭系统已经可以完全运作了,它能影响整个大脑的持续重力感官输入。前庭感官在人类大脑中表现为普遍存在的重力模型,它通过与环境的交互而进化。
03前庭系统的一个基本属性是通过确定重力空间中的绝对身体运动来编制绝对地面为中心的特殊参照系。另一方面,来自视觉和躯体感官模块的输入分别促进了以自我为中心和以物体为中心的参照系的发展。这可以区分环境的运动和自我运动,帮助我们及建立三维空间中区分空间关系的的能力,这将形成姿势和运动协调、精细运动控制和视觉处理的基础。
04区分空间关系对于空间记忆、心理计算、基于物体的心理转换、社会认知和情绪调节等更高层次的认知加工是必需的。前庭信号是通过视觉空间操纵从自我为中心视角转变为以物体为中心视角,这也使得我们能采用第三人称视角同情、理解以及预测他人的情绪和意图。
无论线性和旋转输入头部都能稳定在颈部和身体上,在头部和身体的主动和被动运动中能实现稳定注视,这也是前庭功能构成姿势和运动协调以及注视稳定性的基础。这涉及到颈前额反射(CCR)、前庭-眼反射(VOR)、前庭脊髓反射(VSR)这三个最重要的反射。有研究表明前庭-眼反射(VOR)作为姿势控制最重要的反射之一,它是通过产生与头部运动方向相反的代偿性眼球运动来调节注视的稳定性。
05注视稳定性是指当头部在空间中移动时,眼睛注视一个稳定点的能力,这使我们能够在行走、跑步和开车等日常活动中保持清晰的视力。头部运动的时变动力学由前庭器官编码,并通过前庭神经发送到其各自的脑核。这些事件触发了前庭-眼反射(VOR),这是产生代偿性眼球运动所必需的,能够有效地保持在空间中的注视方向。
l当注视静止的目标时,几乎没有视网膜滑移,前庭-眼反射(VOR)在头部运动期间将视线保持在目标上。比如当我们在游乐园玩射击游戏,无论如何调整位置角度,眼睛始终能保持瞄准注视在目标物上。
l当注视移动的物体时,需要抑制前庭-眼反射(VOR),以使眼睛和头部向同一方向移动。比如进行球类运动,打网球或者羽毛球,我们需要跟随球的运动轨迹进行持续的注视,这时候头和眼睛需要保持一致的移动性才能达到持续的稳定注视,并快速做出反应。
06相反,注视不稳定的人在尝试注视时会频繁发生扫视和再注视,这也是其无论在阅读、射击或各种球类运动中都表现不佳的原因之一。注视不稳定还使人容易产生晕动病,在复杂环境中,比如超市,人群密集的街道等都会加重晕动病症状,姿势控制能力受到极大挑战,可能出现恶心、头晕和不平衡等情况。
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