前庭代偿机制研究新进展及临床意义
全文发表于《上海交通大学学报（医学版）》
Vol.36 No.9 Sep.2016
作者简介
时海波，上海交通大学附属第六人民医院耳鼻咽喉头颈外科常务副主任，教研室主任，主任医师，教授，博士生导师。现任中华医学会耳鼻咽喉-头颈外科学分会青年委员，上海市医学会耳鼻咽喉-头颈外科专科分会委员，中国中西医结合眩晕专病委员会副主任委员，上海市声学学会生理学组主任委员，2013年首批入选上海市卫计委新百人，2015年入选上海市教委双百人。
长期从事耳鼻咽喉科学的医、教、研工作，致力于耳科疾病诊治，尤其是耳显微外科手术以及耳聋、耳鸣、耳源性眩晕等临床诊治及研究。先后主持国家自然科学基金面上项目3项。SCI收录论文30余篇，其中第一作者或通信作者22篇，主审及参编著作5部。2013年或上海市科技进步一等奖、上海医学科技进步二等奖各1项。
前庭系统是人体平衡系统的重要组成部分，参与空间定位、情感调节、记忆等高级感知功能。上述功能的实现，有赖于前庭系统的前庭外周感受器（内耳中的3个半规管、椭圆囊和球囊）以及前庭中枢（前庭核团复合体及相关投射脑区）的功能整合。感染、耳毒性药物、老化等因素可导致多种前庭疾病。例如良性阵发性位置性眩晕（benign paroxysmal positional vertigo，BPPV）、梅尼埃病、前庭神经炎，以及因疾病治疗而实施迷路切除、前庭神经切断术后，它们表现为共有的前庭功能障碍，包括失平衡（前庭-脊髓反射障碍）、视物模糊（前庭-眼反射障碍）、眩晕等等。
前庭功能损伤所引起的平衡控制与稳定凝视的功能障碍，极大地影响患者的生活质量。顽固的眩晕以及与其相伴的自主神经症如恶心呕吐，进一步导致患者陷入生活不能自理的状态，极易诱发焦虑和抑郁。由于受到心理和生理的双重打击，患者常出现严重的社会行为障碍，包括停职与社会孤立。此外，在现代社会老龄化的大背景之下，因前庭功能障碍而诱发的摔倒为无数老年人带来了致命风险与昂贵的健康负担。
幸运的是，在人类和其他脊椎动物中，急性前庭损害均有望在随后的数周内通过“前庭代偿（vestibular compensation）”机制而逐渐缓解。根据前庭功能障碍是在静息状态或运动状态展现而分为“静态症状”与“动态症状”，而相对应的恢复过程则称为“静态代偿”与“动态代偿”，虽然前庭功能障碍的病因差别巨大，但静态代偿大多可以通过天然的中枢可塑性得以实现，而动态代偿则由患者个人的行为规则而决定，并且通常难以获得完全实现。了解前庭代偿的机制对于规范患者前庭康复的策略有很大帮助。
前庭受损后，损伤侧的外周前庭不能恢复电活动，因此代偿主要发生于中枢神经通路，而位于脑干的前庭复合体便是研究的焦点。电生理与行为学研究均表明，静态眼动及姿态控制的充分代偿是双侧前庭核复合体之间自发性放电率的快速再平衡所致。总体而言，前庭代偿可以通过下述3种途径实现：修复（restoration）、习服（habituation）与适应（adaptation）。“修复”是指原始神经结构恢复至损伤前状态，从而受损功能得以恢复。基础研究发现，外周前庭突触结构确实存在修复现象。“习服”本质上是一种被动的、量变的代偿过程，其原理在于通过激惹信号的简单重复刺激，继而逐步减少前庭中枢与外周之间的反应不对称性，但维持习服则需要第二信使的表达以及合成新的蛋白修饰突触结构。“适应”则是一种主动的、强有力的代偿过程，其目标在于“以不同的形式做出反应（质变）”，而非习服所追求的“无反应（量变）”。这也是两者形成机制及康复策略上的本质不同。通常说来，适应包括“感觉替代（sensory substitution）”与“行为替代（behavioral substitution）”2种独立机制，但均建立在患者积极的学习基础之上，并且需要个体与环境之间的动态交互。临床已经认识到，在前庭损害早期即进行主动训练，可以更快地实现凝视稳定，获得前庭代偿。
促进前庭代偿的方法包括神经药理学途径及前庭康复疗法。不同的神经递质和神经调质调节前庭功能，调节这些递质及其受体含量的药物可能改变代偿时程及最终效果。前庭功能障碍通常诱发应激反应，应激产生的类固醇调控谷氨酸能及GABA能神经传递，影响了与中枢可塑性密切相关的长时程增强（LTP）或长时程抑制（LTD），从而在突触代偿和神经可塑性中扮演重要作用。组胺也参与前庭核可塑性的调控，其在慢性期可以促进代偿进程，而抗组胺药物在急性期有助于减少自主神经反应及眩晕。
前庭康复（vestibular rehabilitation）是促进前庭代偿的主要方法，其本质上是一种行为-认知疗法。近年来该技术被不断革新改良，以适应前庭综合征矫治的复杂性。为了追求最理想功能恢复，我们需要强调：①鼓励患者积极地进行康复训练。②较早启动康复训练。③更多地进行适应训练，而非习服。④避免使用一成不变的康复策略。无论如何，治疗前首先需要矫正患者既有的不当策略，包括患者的感觉替代及行为替代方法。
如同耳神经科学领域现已成熟使用的人工听觉装置一样，人工前庭将在不久的将来获得应用。目前已经开发出一款前庭神经工程装置，被称为“前庭植入（vestibular implant）”，该技术已经在动物研究中获得了成功，新近在临床实验中也观察到前庭功能的重建。此外，为了提高患者对真实环境的适应能力，采用“虚拟现实技术（Virtual Reality）”的康复设备有望投入临床，该类设备帮助患者强化观察能力、诱发运动反射、增强感觉运动适应性。
总而言之，遭受急性前庭功能损害的患者需要接受“自上而下”的前庭康复治疗。在损伤后的早期，大脑皮层经历了一场复杂而强大的内源性重塑过程，外源性前庭康复策略则可以在特定时间窗内与其进行良好互动，该机制要求尽早实施积极的前庭康复治疗。分子生物学及突触改变将在前庭网络中悄然发生，神经元内在膜特性的改变最终促成了双侧前庭核兴奋性的再平衡。前庭康复应该在日常生活状态下进行评估和实施，以便更好地提高患者的生活质量。
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