前庭系統(tǒng)與情緒障礙之間聯(lián)系的研究進(jìn)展*

王依倩 袁春雨 武繼敏 王魯佳 閆振陽 馬麗虹

情緒障礙亦稱“情感障礙”或“心境障礙”，是指正常情感反應(yīng)的夸張、混亂或減退，常見的有焦慮、恐怖、抑郁等精神癥狀。前庭功能障礙與情緒調(diào)節(jié)障礙常同時(shí)出現(xiàn)，即前庭功能障礙與精神癥狀在某些疾病中的表現(xiàn)具有高度一致性，如:前庭性偏頭痛和梅尼埃病患者的精神共病患病率可達(dá)65%和57%[1]。但在臨床實(shí)踐中卻很少考慮它們的相互影響及機(jī)制,例如:焦慮和頭暈之間有許多相關(guān)聯(lián)的癥狀，這在一定程度上擾亂了精神科與神經(jīng)耳科醫(yī)生對(duì)患者的診療康復(fù)[2]。故本文從前庭系統(tǒng)相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，綜述前庭系統(tǒng)與情緒障礙之間聯(lián)系的研究進(jìn)展，探究前庭與認(rèn)知和情緒、大腦半球側(cè)化、疼痛、自主神經(jīng)的關(guān)系，為相關(guān)患者的臨床治療提供診療思路，提高康復(fù)效率。

1 前庭系統(tǒng)廣泛的投射區(qū)域

推測(cè)前庭系統(tǒng)與情緒障礙之間之所以有如此密切的關(guān)系，是由于前庭功能與情緒處理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成成分共享[3]。大腦的腦島、頂葉蓋、顳頂葉連接、體感皮層、額葉、海馬體、扣帶皮質(zhì)和頂葉等區(qū)域接受前庭信息，使前庭系統(tǒng)不僅對(duì)姿勢(shì)、眼球運(yùn)動(dòng)控制、空間記憶和自主調(diào)節(jié)起作用，新的證據(jù)還表明這個(gè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)擴(kuò)展到情緒處理、心理健康和社會(huì)認(rèn)知等方面[4]。邊緣系統(tǒng)是前庭功能和情緒處理的中心，臂旁核網(wǎng)絡(luò)在前庭系統(tǒng)和參與情緒處理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間提供了直接的聯(lián)系，這部分也被證明與杏仁核、下丘腦、藍(lán)斑和前額葉皮質(zhì)有相互的聯(lián)系[5];同時(shí)這些部位是大腦中與精神分裂癥、雙相情感障礙和抑郁癥等精神疾病相關(guān)的區(qū)域[6]。中縫核軸突與中央杏仁核有關(guān)聯(lián)，提示前庭通路對(duì)情感控制具有調(diào)節(jié)作用；藍(lán)斑向前庭核釋放去甲腎上腺素能，并對(duì)前庭刺激作出反應(yīng)[7]。前額葉區(qū)域可能通過與運(yùn)動(dòng)前區(qū)和顳葉間的聯(lián)系對(duì)前庭皮層區(qū)域產(chǎn)生影響。Wang等[8]研究發(fā)現(xiàn)腦室中可合成一種促腎上腺皮質(zhì)激素，參與應(yīng)激和焦慮過程，作用于前庭外側(cè)核，也有助于調(diào)整姿勢(shì)平衡;說明人體的壓力、焦慮和平衡控制在前庭核水平上有密切的聯(lián)系。

2 前庭功能障礙與情緒障礙

研究發(fā)現(xiàn)，人類前庭功能障礙通常與焦慮癥、抑郁癥有關(guān)，許多前庭功能受損的患者會(huì)伴發(fā)焦慮、恐懼等情緒障礙。焦慮等情緒障礙也可能是前庭功能障礙的結(jié)果[9]，即抑郁和焦慮很可能是患者對(duì)前庭功能障礙的一種痛苦反應(yīng)，如:翟豐等(2012)發(fā)現(xiàn)單側(cè)前庭損傷后大鼠的焦慮水平明顯升高，并隨著前庭代償而有所下降。此外，前庭障礙患者主要依靠視覺和本體覺線索進(jìn)行日常活動(dòng)，而視覺與本體覺信息不充分結(jié)合很可能會(huì)產(chǎn)生跌倒恐懼等問題,兩者之間的相互關(guān)系在其它研究中也得到了證實(shí)，如:Halberstadt等[10]報(bào)道了中縫背核釋放5-羥色胺，并向杏仁核和腦干前庭核發(fā)送投射物，杏仁核在產(chǎn)生憤怒和/或恐懼的情感反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。Yardley等[11]發(fā)現(xiàn)焦慮患者前庭-眼反射(VOR)慢相速度增加，VOR異常是眩暈風(fēng)險(xiǎn)增加的指標(biāo)；對(duì)有驚恐情緒患者的研究顯示，其姿勢(shì)穩(wěn)定性和動(dòng)眼神經(jīng)異常[12]。這些發(fā)現(xiàn)表明不僅前庭系統(tǒng)障礙會(huì)影響情緒，情緒方面的變化也可能直接影響前庭系統(tǒng)。

3 前庭系統(tǒng)與情緒障礙之間可能的機(jī)制

3.1前庭系統(tǒng)與認(rèn)知功能 先前研究表明，前庭功能障礙與焦慮和抑郁之間的聯(lián)系可能與前庭伴隨的認(rèn)知功能障礙有關(guān)[13]。國外研究人員發(fā)現(xiàn)，前庭系統(tǒng)參與激活廣泛的大腦皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，包括腦島、顳上回、海馬和下頂葉、顳頂葉交界處等區(qū)域[14],其中，顳頂葉連接參與注意過程；Besnard等[15]的研究支持前庭-海馬相互作用，海馬則被認(rèn)為與空間記憶等認(rèn)知過程有密切關(guān)系;表明前庭系統(tǒng)參與視空間能力、注意力、記憶力等認(rèn)知過程。Sugaya等[16]的臨床研究發(fā)現(xiàn)頑固性頭暈患者在進(jìn)行前庭康復(fù)后,不僅認(rèn)知能力(視覺空間能力、注意力和執(zhí)行功能)提高了，其精神問題也得到了改善。研究人員提出前庭和情感狀態(tài)之間的其中一條假設(shè)通路就與海馬有關(guān)[17,18];海馬是一個(gè)情緒化的大腦區(qū)域，也是一個(gè)有助于空間記憶的區(qū)域，在動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn)，大鼠背側(cè)海馬(大約相當(dāng)于人類的后海馬)參與信息處理和空間記憶，腹側(cè)海馬(大約相當(dāng)于人類的前海馬)負(fù)責(zé)處理情感刺激[9]；在臨床實(shí)踐中兩者緊密聯(lián)系，所以難以明確區(qū)分前庭功能障礙對(duì)認(rèn)知和情緒的影響。

3.2大腦半球側(cè)化的影響 人的大腦左半球主要負(fù)責(zé)語言，右半球則負(fù)責(zé)對(duì)非語言聲音及音樂旋律的感知以及掌控視覺和空間技能，這種認(rèn)知感知功能位于大腦某一半球上稱為側(cè)化。有相關(guān)研究提出大腦的右半球?qū)ｉT處理消極情緒，右前額葉區(qū)域調(diào)節(jié)與前庭刺激相關(guān)的消極情感[19],其中，前額區(qū)的腹側(cè)部分(右側(cè)前額皮質(zhì))參與對(duì)前島葉和杏仁核體的抑制性控制，能夠在消極情緒狀態(tài)中進(jìn)行自主調(diào)節(jié)；而左半球可能主要處理積極情緒。臨床上通過前庭冷熱刺激激活大腦的右半球，可減少躁狂癥狀的嚴(yán)重程度；刺激左半球，則減少抑郁癥狀[7]。Bednarczuk等[19]認(rèn)為大腦半球的側(cè)化為焦慮和前庭系統(tǒng)之間的聯(lián)系提供了可能,其研究表明，焦慮水平與前庭皮質(zhì)的側(cè)化程度有關(guān)，即右半球前庭皮質(zhì)的優(yōu)勢(shì)程度越大焦慮程度較低，而在右半球優(yōu)勢(shì)較弱的個(gè)體中，焦慮增加，左半球損害則主要與抑郁癥狀相關(guān)。同樣的，前庭皮層控制也受大腦側(cè)化的影響[20]，右半球比左半球的前庭皮質(zhì)投射區(qū)更活躍。Arshad等[21]證明前庭系統(tǒng)中右半球優(yōu)勢(shì)的程度也會(huì)影響皮層(即早期視覺皮層興奮性)和腦干(即VOR的調(diào)節(jié))功能。McKay等[22]發(fā)現(xiàn)，對(duì)健康受試者進(jìn)行左耳前庭冷刺激后其不切實(shí)際的樂觀情緒降低了。Dieterich等[23]發(fā)現(xiàn)右利手者的右半球不僅在頂島前庭皮質(zhì)中占優(yōu)勢(shì)，而且在腦干和丘腦中前庭功能連接也占主導(dǎo)地位。說明大腦半球的側(cè)化對(duì)前庭和情緒方面都起重要作用，為前庭系統(tǒng)與情緒處理之間的相互作用提供了理論基礎(chǔ)。

3.3前庭系統(tǒng)與疼痛 疼痛是身體的一種自我保護(hù)信號(hào)，被定義為與實(shí)際或潛在組織損傷相關(guān)聯(lián)的不愉快感覺和強(qiáng)需體驗(yàn)，即疼痛是一種機(jī)體內(nèi)在的主觀感覺和體驗(yàn),同時(shí)還伴有不愉快的情感改變[24]。嬰兒受傷時(shí)，父母通常會(huì)抱著并搖晃嬰兒來撫慰他們的情緒；在搖晃的過程中為嬰兒提供了大量的前庭刺激，從而撫慰嬰兒情緒。在臨床實(shí)踐中，關(guān)于前庭刺激可以改善疼痛的最早研究是有助于截肢患者緩解患肢疼[25]；此外，在中風(fēng)患者中樞性疼痛和脊髓炎患者接受前庭刺激后總體疼痛評(píng)分也顯著下降[26]；然而，這些患者反饋疼痛緩解最顯著的是在上半身(即臉和手臂)，很少報(bào)道下半身(腿)疼痛的緩解。Ferrè等[27]評(píng)估健康參與者前庭刺激前后的觸覺和疼痛的閾值，結(jié)果表明刺激后觸覺閾值降低而痛閾升高。情感過程涉及島葉和扣帶皮質(zhì)，而此區(qū)域亦接受前庭輸入，其中，島葉皮質(zhì)是一個(gè)重要的內(nèi)感受中樞，扣帶皮質(zhì)則被認(rèn)為是前庭感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)和前額葉皮質(zhì)之間的橋梁；Eulenburg等[28]表明，島葉皮質(zhì)在前庭和傷害性疼痛之間提供了一種可能的相互作用,可通過前庭刺激激活島葉和扣帶皮質(zhì)，抑制疼痛，從而減少不愉快情感體驗(yàn)的產(chǎn)生。

3.4前庭系統(tǒng)與自主神經(jīng)功能 前庭系統(tǒng)也可能通過自主神經(jīng)途徑對(duì)情緒產(chǎn)生影響，這也是情緒的一個(gè)組成部分。當(dāng)前庭刺激過多，超出大腦所負(fù)責(zé)承受的處理能力時(shí)，會(huì)引起自主神經(jīng)功能紊亂，致消化功能障礙，食物運(yùn)動(dòng)停止并產(chǎn)生惡心嘔吐之感；這也解釋了為什么運(yùn)動(dòng)病患者會(huì)出現(xiàn)惡心嘔吐的現(xiàn)象，這是機(jī)體避免或阻止身體有害運(yùn)動(dòng)的一種正常保護(hù)機(jī)制?，F(xiàn)代成像和電生理等技術(shù)發(fā)現(xiàn)前庭誘發(fā)惡心已經(jīng)被證明對(duì)前額葉區(qū)域有消極的情緒影響[29]；前額葉區(qū)域能夠調(diào)節(jié)與前庭刺激相關(guān)的消極情感，而在情緒調(diào)節(jié)障礙中額葉情緒調(diào)節(jié)能力降低與自主調(diào)節(jié)能力有關(guān)。此外，在腦干中，情緒的自主調(diào)節(jié)很可能是通過匯聚在腦干臂旁核的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)來完成的，同時(shí)臂旁核也是與前庭功能相關(guān)的自主神經(jīng)調(diào)節(jié)過程的重要節(jié)點(diǎn)[30]。

4 前庭康復(fù)對(duì)情緒調(diào)節(jié)障礙的臨床應(yīng)用

4.1前庭康復(fù)治療方法 針對(duì)前庭功能障礙的康復(fù)治療方法主要是進(jìn)行前庭刺激，常用的技術(shù)手段有前庭冷熱刺激、前庭電刺激和前庭康復(fù)訓(xùn)練。前庭冷熱刺激也是臨床進(jìn)行前庭功能檢測(cè)的常用手段，通過溫度差使半規(guī)管內(nèi)的淋巴液密度改變形成壓力差，進(jìn)而刺激前庭形成反向眼震。前庭電刺激一般采用1 mA大小的電流，在受試者兩側(cè)乳突處放置電極進(jìn)行刺激；前庭康復(fù)訓(xùn)練主要是通過進(jìn)行頭部、眼球的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)，以及各種身體姿勢(shì)和活動(dòng)來刺激前庭系統(tǒng)改善患者的前庭功能；其中，Cawthorne-Cooksey訓(xùn)練方案是最早的也是臨床上常用的前庭康復(fù)訓(xùn)練方案。隨著科技的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸應(yīng)用于前庭康復(fù)中，目前應(yīng)用于前庭康復(fù)的類型主要有集成頭戴顯示和廣角視野。王密等[31]指出虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練法是很有前景的，可在安全且相對(duì)容易控制的條件下提供更具挑戰(zhàn)性的交互環(huán)境，增加患者的沉浸感和訓(xùn)練興趣，以強(qiáng)化訓(xùn)練效果。

4.2臨床應(yīng)用 臨床研究前庭功能障礙與焦慮的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，雖然前庭系統(tǒng)與情緒調(diào)節(jié)有密切聯(lián)系，但并不是所有的前庭功能障礙患者都有明顯的情緒調(diào)節(jié)障礙。前庭系統(tǒng)的外周功能正?？赡苁钱a(chǎn)生與眩暈相關(guān)的焦慮癥的前提條件，這也解釋了雙側(cè)前庭功能障礙患者焦慮評(píng)分較低的原因[31]。研究人員應(yīng)用前庭康復(fù)技術(shù)治療伴有焦慮及抑郁情緒的前庭功能缺失患者，治療組患者的特質(zhì)焦慮量表(STAI)和抑郁量表(CES-D)評(píng)分均較對(duì)照組顯著降低，認(rèn)為前庭康復(fù)干預(yù)能夠有效改善患者的負(fù)面情緒[32]；此外，研究表明，通過擺動(dòng)進(jìn)行適度的前庭刺激可以減輕當(dāng)代大學(xué)生的壓力，也可改善女性的經(jīng)前綜合癥[33,34]；對(duì)健康青年人進(jìn)行前庭電刺激可顯著降低其焦慮水平[35]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，搖擺能夠促進(jìn)小鼠睡眠[36]，同樣?jì)雰喝胨瘯r(shí)的輕微擺動(dòng)也提供了一定的前庭刺激，能夠撫慰嬰兒情緒從而進(jìn)入睡眠狀態(tài)。在臨床上前庭刺激對(duì)患者的情緒狀態(tài)、情緒控制和焦慮水平具有改善作用。

5 結(jié)論與展望

越來越多的研究將前庭系統(tǒng)與看似不相干的領(lǐng)域結(jié)合在一起，發(fā)現(xiàn)前庭系統(tǒng)不再僅僅局限于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。前庭系統(tǒng)與情緒調(diào)節(jié)之間共同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為兩者之間的相互影響提供了基礎(chǔ)；認(rèn)知與情緒具有交互作用，使前庭系統(tǒng)對(duì)認(rèn)知功能的影響逐漸擴(kuò)展到精神情緒方面；大腦半球的側(cè)化對(duì)前庭和情緒都有重要影響，焦慮水平與大腦前庭皮質(zhì)的側(cè)化(右側(cè))程度有關(guān)，左半球則被證明與抑郁相關(guān)；前庭刺激可通過激活島葉等區(qū)域，緩解由于疼痛帶來的不良情感體驗(yàn)；前庭系統(tǒng)也可通過自主神經(jīng)等途徑對(duì)情緒調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。此外，有研究指出前庭系統(tǒng)與憤怒對(duì)抗情緒也有一定的聯(lián)系[37,38]；反過來，不良情緒的產(chǎn)生也會(huì)直接影響到前庭系統(tǒng)相關(guān)表象的改變，如：VOR、姿勢(shì)穩(wěn)定性等。

隨著研究的不斷深入，學(xué)者們對(duì)前庭系統(tǒng)的功能也有了進(jìn)一步的了解，以上研究表明前庭系統(tǒng)與情緒調(diào)節(jié)是兩個(gè)相互影響的部分。本文只提供了前庭系統(tǒng)與情緒之間彼此影響的幾種可能機(jī)制，但具體影響通路尚未明晰，未來需要進(jìn)一步深入研究，并以此為依據(jù)，為相關(guān)功能障礙者提供全面、明確、有效的康復(fù)訓(xùn)練方式。