前庭病:研究大鼠的运动和平衡问题

前庭病:研究大鼠的运动和平衡问题

发布的 Arjane Kerkhoven 2021年5月3日星期一- 3分钟阅读

许多人患有前庭神经病变,这通常是由内耳损伤引起的。症状包括眼球运动受到影响(视觉弹性)和姿势控制能力减弱(例如平衡问题),可导致认知障碍。然而,很难诊断这些疾病。

诊断vestibulopathy

马赛大学和法国前庭运动疗法学会开始了一项合作。研究人员用Noldus分析了前庭神经障碍大鼠模型的症状演变EthoVision XT,然后将结果与从人类身上获得的类似数据进行比较。这些数据可以帮助更好地诊断这种情况,特别是在动态情况下,这在治疗前庭病时非常有用。

运动困难

这项研究产生了一些深刻的结果。例如,患有前庭神经障碍的人通常感觉他们无法跑步,因为他们的平衡问题。出乎意料的是,与完全健康的对照大鼠相比,本研究中受伤大鼠发展出了更高的最大速度。这似乎表明,受影响的老鼠走和跑得越快,它们的步态就越稳定,就像骑自行车一样。然而,与老鼠不同的是,人类患者通常不敢走得更快,因为他们害怕失去平衡。将其应用于人体治疗,这一概念可以减少患者的恐惧,并显著提高他们的活动能力,尽管他们受伤了。









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啮齿动物模型

通过移除大鼠左耳的前庭耳蜗神经,研究人员模拟了前庭病的典型症状。当他们的头是直的时候,他们就不能再分辨了,这给他们前进带来了麻烦。老鼠通常先用头指向它们想去的方向,然后再朝那个方向走。在整个实验过程中,这些症状(部分)得到了改善。

此外,患有前庭病变的人类视力不稳定,而老鼠则不会,这可能是因为老鼠缺乏中央凹。这可能会导致人类经历更多的平衡问题,因此患者会尽可能减少头部运动。快速的头部运动也会导致视力不稳定,因为稳定视力所需的反射也被破坏了。

行为实验

为了在大鼠身上测试手术效果,在术后特定的日子进行了野外试验。术前一天做了一个测试作为参考。在每个测试日,老鼠被允许单独探索竞技场,时间为10分钟。实验视频使用Noldus进行分析EthoVision XT14,跟踪三个指定的身体点,即尾部基部,中心点和鼻头点。在其他变量中,身体和头部旋转、加速度和最大速度被跟踪。


白老鼠红眼睛灰色背景为电影

运动活动

加速度

本文首次采用Noldus EthoVision XT自动测量了大鼠的头部和身体加速度。在术后的前三天,大鼠的加速速度难以超过术前的平均速度,之后它再次增加,直到术后第7天开始超过平均速度。术后加速的变化也比术前更大,这可能是由于神经损伤导致大鼠无法正常检测到加速

盘旋和旋转行为

实验中注意到两种特定的行为类型,即旋转,即探索时转身,和旋转,即绕着小圈跑。转弯可能发生在任何一个方向,尽管他们更喜欢同侧转弯(在这项研究中是向左)。旋转只会发生在同侧。对此有各种各样的解释,例如,施加在左爪上的重量增加了,或者特定的脊髓神经元群被灭活了。

与老鼠相反,人类不会绕着圆圈走。相反,他们以星形行走:一种被称为“星形行走”的特殊测试让患者在闭着眼睛的情况下,沿着直线反复向前和向后走几步。星形是由它们行走方向上一致的同侧偏差造成的。

前庭代偿

大鼠前庭病变模型分为两个阶段;急性期(术后7-10天),随后是代偿期。在急性期,各种参数,如头部和身体速度首先恢复正常,然后超过该水平,直至术后1个月保持最大值。这似乎是老鼠身体最终找到新的平衡的一种方式,使部分症状得到完全补偿。

同样的情况也发生在人类身上,创伤后的急性期通常会持续几个小时到几天,之后(部分)恢复就开始了。一种有趣的新疗法可能会帮助前庭神经病人康复,方法是让他们练习以更高的速度走路。正如前面提到的,加快步伐可以提高他们的平衡能力,从而帮助他们更独立地四处走动。

因此,尽管在处理前庭病时,大鼠和人类之间存在差异,但这项研究的结果可能有助于改善人类的治疗和治疗。对它们的平均速度和最大速度的进一步研究可能会收集更多关于患者在受伤后可能获得的补偿水平的见解。

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