Subthreshold Vestibulær stimulering som en strategi for rehabilitering

Bilateral vestibulær hypofunktion påvirker mere end 64.000 voksne i USA og fører til et væsentligt fald i livskvalitet. Bilateral vestibulær hypofunktion (BVH) er en tilstand karakteriseret ved en bilateral svækkelse af vestibulær sensorisk funktion2. BVH opstår ofte uden en kendt årsag, men kan skyldes en virusinfektion, eksponering for ototoksiske lægemidler, vestibulo-cochleære nervetumorer, meningitis eller Menières sygdom2. Resultaterne af en nationalt repræsentativ undersøgelse anslår, at mellem 64.000 og 193.000 voksne i USA (28 til 85 pr. 100.000) er berørt2. Men på grund af mangel på standardiserede vestibulære screeninger i ældre voksne populationer er den sande forekomst af BVH sandsynligvis undervurderet. Aldring er også i stand til at producere en bilateral reduktion i vestibulær funktion, hvilket giver en undertype af BVH mærket som "Presbyvestibulopati". Faktisk viser mere end 50 % af voksne over 65 år tegn på vestibulær svækkelse3, og nyere data tyder på, at aldersrelaterede vestibulære fald kan begynde så tidligt som 403 år.

Symptomerne på BVH - oscillopsi (hoppende syn, mens hovedet bevæges), ubalance, ustabilitet i gang og svimmelhed - manifesterer sig sekundært til en ufølsomhed i det vestibulære system over for signaler om selvbevægelse (dvs. rotation, translation eller vipning af hovedet ). I forhold til unilaterale vestibulære læsioner fører symptomerne på BVH til større opfattet handicap og en forringet sundhedsrelateret livskvalitet4; den økonomiske byrde af BVH er blevet estimeret til at være $13.019 pr. patient, næsten 4 gange byrden ved ensidig vestibulær sygdom4. Forøget den økonomiske og sundhedsrelaterede byrde er den betydelige stigning i faldrisikoen; Ward et al. (2015) viste, at patienter med BVH udviser en aldersjusteret faldrisiko, der er 9,9 gange højere end patienter uden en BVH-diagnose, men som rapporterer ubalance/svimmelhed, og 31 gange højere end den asymptomatiske generelle befolkning2; Sun et al. (2015) rapporterede, at patienter med BVH i gennemsnit oplever 19 fald om året, og Herdman og kolleger viste, at over halvdelen af ​​patienter med BVH i alderen 65-74 rapporterede en historie med fald5. I betragtning af BVH's betydelige byrde er identifikation af nye tilgange til forbedring af disse personers funktionelle status af afgørende betydning. For at imødekomme dette behov foreslår vi at undersøge brugen af ​​subthreshold vestibulær stimulering som en ny strategi til forbedring af vestibulær funktion hos patienter med bilateral vestibulær dysfunktion.

Nervesystemet reagerer på ændringer i ydre eller indre forhold ved at ændre neuronernes adfærd gennem flere former for neural plasticitet. En specifik form for plasticitet, "homeostatisk plasticitet", stabiliserer neural aktivitet ved at drive neuronernes excitabilitet mod et "set-point" aktivitetsniveau6. I løbet af de sidste seks år er der kommet nye data frem, der viser, at det vestibulære system også har en robust kapacitet til at modulere følsomhed over for selvbevægelsessignaler som reaktion på længere perioder med bevægelse. Dietrich og Straka viste direkte beviser for en tovejsmodulation af neuronale affyringshastigheder i de oculomotoriske neuroner af Xenopus laevis (dvs. via den laterale kanaldrevne aVOR) efter subtærskel- og suprathreshold-yaw-rotationer7. I en prøve af raske voksne viste Fitzpatrick og Watson (2015) et 248 % fald i perceptuel følsomhed og et 50 % fald i følsomheden af ​​de nedadgående vestibulære baner (fremkaldt af galvanisk vestibulær stimulation) efter en enkelt ti-minutters periode med store amplitude (overtærskel) rotationer8. For nylig fandt Keywan og kolleger ud af, at følsomheden over for interaurale (IA) translationssignaler blev øget med 28,8 % umiddelbart efter en 20-minutters blok med lav-amplitude (undertærskel) oversættelser9; en opfølgningsundersøgelse, der brugte den samme subthreshold IA translationsstimulus, gav en gennemsnitlig forbedring i følsomhed (dvs. reduktion i perceptuelle tærskler for selvbevægelse) på 39 %10. Samlet viser disse resultater en kapacitet til at bruge bevægelsesforstyrrelser (dvs. lave eller høje niveauer af vestibulær stimulation) til dynamisk at justere følsomheden af ​​det vestibulære system på både enkeltneuron- og adfærdsniveauer. Evnen til at bruge subthreshold bevægelsesstimuli til at drive plasticitet i det vestibulære system motiverer denne undersøgelse. Vi sigter efter at afgøre, om levering af en subthreshold bevægelsesstimulus før balancetræning fører til større forbedringer i postural kontrol for personer med bilateral vestibulær hypofunktion.