Неврологи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана изучили роль вестибулярной системы, которая контролирует баланс, в оптимизации того, как мы направляем наш взгляд. Результаты могут привести к более эффективной реабилитации пациентов с вестибулярной или мозжечковой дисфункцией.
Когда мы меняем направление взгляда, движения головы и глаз обычно хорошо скоординированы друг с другом. Действительно, из множества возможных комбинаций скорости и продолжительности таких движений мозг выбирает ту, которая сводит к минимуму ошибку в достижении намеченной линии обзора. Доктор. Надин Ленен, возглавляющая исследовательскую группу в Центре головокружения и нарушений равновесия LMU, в сотрудничестве со своим коллегой доктором. Мурат Саглам и профессор Стефан Глазауэр из Центра сенсомоторных заболеваний LMU опубликовали статью в последнем выпуске журнала Brain, в которой исследуется значение вестибулярной системы для оптимизации координации движений. Вестибулярная система головного мозга в основном отвечает за поддержание равновесия и осанки. Новая работа была сосредоточена на пациентах, страдающих двусторонними дефектами вестибулярной системы (полная вестибулопатия) или поражениями мозжечка, который функционально с ним связан.
Авторы нового исследования ранее разработали математическую модель, которая позволяла им предсказывать горизонтальные движения головы и глаз в ответ на предъявление смещенного от центра стимула. "При повторных испытаниях здоровые люди могут выбирать комбинацию движений глаз и головы, которая сводит к минимуму вариабельность сдвига взгляда," говорит Глазауэр. Они неосознанно выбирают набор движений, связанных с наименьшей ошибкой в конечной точке. Более того, они могут делать это даже в шлеме с прикрепленными грузами, что изменяет момент инерции головы.
Учимся находить конечную точку
Однако пациентам с дефектами вестибулярной системы или мозжечка сложнее контролировать направление взгляда в ответ на изменения в окружающей их среде. "Оказывается, информация, передаваемая от органов равновесия вестибулярной системе, необходима для оптимизации сдвига взгляда," говорит Надин Ленен. Таким образом, пациенты с полной двусторонней вестибулярной потерей не могут выполнять такие изменения наиболее эффективно. "В отличие от этого, пациенты с повреждением мозжечка могут в определенной степени научиться оптимизировать определенные параметры движений головы и глаз, например, регулируя скорость движения головы," говорит Глазауэр.
"Эти результаты являются первым доказательством того, что вестибулярная система имеет решающее значение для оптимизации произвольных движений", говорит доктор. Кэтлин Э. Каллен из Университета Макгилла в Монреале в научном комментарии к исследованию, опубликованному в печатном номере журнала Brain. Новые результаты актуальны для реабилитации пациентов с повреждением мозжечка и пациентов с неполными вестибулопатиями. "Мы предполагаем, что контроль смены взгляда у этих пациентов можно улучшить с помощью реабилитационной тренировки, основанной на активных движениях головы," говорит Надин Ленен. Движения головы обеспечивают вестибулярную обратную связь, которая генерирует сообщения о сенсомоторных ошибках, которые лежат в основе способности научиться оптимизировать координацию движений глаз и головы. Вместо того, чтобы пытаться удерживать голову неподвижно, этих пациентов следует поощрять активно двигать головой, когда они переводят взгляд.
Вопрос о том, могут ли пациенты с частичной вестибулопатией оптимизировать поведение при смене взгляда, участвуя в активных движениях головы, в настоящее время исследуется. Эта работа является частью реабилитационного исследования, которое проводится в Центре головокружения и нарушений равновесия при университетских больницах Мюнхена и финансируется Федеральным министерством образования и исследований.