眩晕相关脑干受损的眼动障碍(一)

作 者 :吴月霞(译)李 响(译)宋 宁(译)李哲元(译)凌 霞(译)杨 旭(校)顾 平(校)

单 位 :航天中心医院(北京大学航天临床医学院)神经内科、河北医科大学第一医院神经内科

编者按:
长期以来,临床医师针对眩晕相关的脑干病变的诊断,主要基于大体解剖学知识即颅神经核团及中枢运动/感觉传导束受损信息进行临床定位诊断。事实上,在脑干部位,还包含许多结构如前庭眼动和视眼动通路相关的眼动核团及传入/传出纤维(包括凝视、扫视、平滑追踪、视动性眼震(OKN)、前庭-眼反射(VOR) 和聚散等功能)。在各种理化因素下,这些结构受损后常会引起相应的的异常眼动模式表现,通过对这些眼动异常的理解,亦可以对相关各脑干部位受损的眩晕病变进行精准的定位诊断。
临床上,不同层面的脑干受损可观察到各种眼动异常模式。如在延髓时,常主要引起各种类型的眼震和VOR障碍,且多无明显的眼肌麻痹症状;相比之下,脑桥受损常伴有共轭水平注视等眼动异常;而中脑病变通常除了瞳孔和眼睑异常还表现为垂直眼肌麻痹。进一步采用视频进行眼动记录,可以更准确对脑干病变中相关的异常眼动的模式和特征理解,这将有助于我们更好地理解各神经结构和回路在眼部运动控制中的作用以及进行精确定位具有重要意义。
在人类中,眼动的亚类包括扫视、平稳跟踪、视动性眼震(OKN)、凝视维持、前庭-眼反射(VOR)和聚散。对眼动的综合评价应包括所有这些亚类眼动的检查,此外还应包括眼对齐、瞳孔和眼睑功能,以及眼震和扫视振荡等非随意眼动。此外,这些眼动应该在水平、垂直和扭转平面上定义。鉴于此,我们将详细介绍从延髓到中脑连接处涉及脑干病变的异常眼动。
图 1 脑干中负责眼动控制的结构插图。HN,舌下神经核;ICP,小脑下脚;Ⅲ,动眼神经核;INC,Cajal间质核;Ⅳ,滑车神经核;IVN,前庭下核;LVN,前庭外侧核;Ⅵ,展神经核;VN,前庭神经核;MLF,内侧纵束;MVN,前庭内侧核;ND,Darkschewitsch核;NPH,舌下神经前置核。riMLF,内侧纵束的嘴侧间质核;ON,(下)橄榄核;PC,后连合;PPRF,脑桥旁正中网状结构;RN,红核;SCP,小脑上脚。

一、延髓病变时的异常眼动

延髓中包含多个眼动控制的重要结构。包括前庭神经核、舌下周核,包括舌下神经前置核(NPH)、闰核、Roller核、下橄榄核(INO)、小脑下脚(ICPs)和旁中央束(PMT)细胞群(图. 1)。前庭神经核损害可引起眩晕和各种类型的中枢性眼震。在偏心水平凝视时,前庭内侧核(MVN)和NPH作为神经整合器在眼球凝视维持方面起着重要作用。延髓损伤,可表现为各种类型的眼震和前庭功能障碍,且不伴有明显的眼肌麻痹。

前庭神经核

前庭神经核位于延髓嘴侧和桥脑尾侧的背外侧部(图1)。前庭神经核主要分为4部分:内(MVN)、外(LVN)、下(IVN)和上(SVN)。MVN的嘴侧部分接收来自半规管的神经传入,并投射至第三、第四、第六颅神经核,从而介导VOR。相反,MVN尾侧部与颈脊髓相互连接,可能介导前庭-丘反射,并与小脑相连。LVN接收来自半规管和椭圆囊的传入信号,并参与VOR,部分通过deiter的上行束到达动眼神经核。LVN也主要通过同侧外侧前庭脊髓束和对侧内侧前庭脊髓束投射到脊髓。IVN还也投射到眼动核团。SVN接收来自前庭器官和小脑的传入,并通过内侧纵束(MLF)和腹侧被盖束(VTT)投射到动眼神经核和小脑。初级前庭传入神经在LVN水平进入延髓。许多传入神经分成两支,下行支终止于MVN和IVN,上行支终止于SVN,最终终止于小脑,尤其是前蚓部、小结叶和小舌叶。
AC:前管;GEN:凝视诱发性眼震;HC:水平管;HIT:头脉冲试验;ICP:小脑下脚;NPH:舌下前置核;PC:后管;SVV:主观视觉垂直线;VOR:前庭眼反射。
延髓嘴侧水平的MVN和IVN由小脑后下动脉(PICA)供应,而在脑桥尾侧水平的4个前庭神经核全部由小脑前下动脉供应。前庭神经核不仅是外周前庭信号的直接接受者,而且参与这些信号的中枢调节和整合。累及前庭神经核的病变的特征性可表现为外周和中枢前庭功能障碍。外周前庭损伤的表现包括朝向健侧的自发性水平-扭转性眼震,患侧半规管的头脉冲试验(HIT)阳性,同侧温度试验半规管轻瘫,OTR偏向同侧,主观视觉垂直倾斜(SVV)向患侧倾斜,并且同侧前庭诱发肌源性电位反应降低或不能引出。然而,方向改变的凝视诱发性眼震(GEN)向健侧凝视时更强,以及健侧半规管的HIT受损也表明中枢前庭受累(图2,表1)。
图 2 右侧前庭神经内侧核梗死的患者(MVN,箭头,A)显示左向水平-扭转性眼震(B),水平凝视诱发性眼震(C),水平半规管和后半规管前庭-眼反射的头脉冲增益降低。(同侧。对侧,D)。H,水平眼位;ICP,小脑下脚;IVN,前庭下核;LAC,左前管;LHC,左水平管;LPC,左后管;MLF,内侧纵束;MVN,前庭内侧核; NPH,舌下神经前置核。RAC,右前管;RHC,右水平管;RPC,右后管;T,扭转眼位;Ⅴ,垂直眼位。

舌下神经前置核

NPH位于从延髓嘴侧至脑桥尾侧近中线附近,位于舌下神经核与展神经核之间,MVN的内侧(图1)。NPH接收来自半规管的传入的前庭信号,半规管也支配前庭神经核和小脑的绒球、小结叶及小舌叶。NPH通过前庭小脑直接或间接地与前庭神经核相互连接。NPH通过GABA能的连合投射和脑干两侧的下橄榄核(IONs)相互抑制。NPH还是水平眼动的神经整合器。
在灵长类动物和猫中,单侧NPH损伤会导致旋转过程中VOR的增益不对称以及姿势和步态的损害。通过它与下橄榄核、小脑绒球和前庭神经核的连接,一侧NPH损伤会导致对侧前庭核受到抑制,出现类似于对侧前庭核损伤的表现(图1)。因此,NPH损伤的患者可能表现为眩晕和不稳。
NPH损伤的患者表现为朝向患侧的自发性水平眼震,向患侧凝视时GEN更强,向同侧跟踪时损伤程度更重,中枢性摇头眼震,眼球向健侧偏斜(可能是由于水平VOR的不平衡所致),向健侧甩头时VOR增益下降,OTR和SVV向健侧倾斜(图3,表1)。
图 3 右侧舌下神经前置核梗死(NPH,A)表现为为右向水平-扭转性眼震(B),向患侧凝视时水平凝视诱发性眼震更强(C),健侧水平半规管(左侧)头脉冲试验VOR增益下降,而双侧前半规管头脉冲试验VOR增益升高(D)。H,水平眼位;ICP,小脑下脚;IVN,前庭下核;LAC,左前管;LHC,左水平管;LPC,左后管;MLF,内侧纵束;MVN,前庭内侧核;NPH,舌下前置核。RAC,右前管;RHC,右水平管;RPC,右后管;T,扭转眼位;五,垂直眼位。

延髓外侧梗死(Wallenberg综合征)

延髓外侧梗死(LMI)的特征是1)由于三叉神经降核和束受累,同侧面部痛、温觉丧失;2)由于脊髓丘脑束受累,对侧偏身痛、温觉减退或丧失;3)由交感神经下行纤维损害引起的同侧Horner综合征;4)继发于疑核受累引起的腭、咽、喉肌无力引起的构音障碍和吞咽困难;5)小脑下脚及小脑半球受累所致同侧肢体共济失调;6)由于IVN和MVN及其传入和传出通路的损害而引起的眩晕和眼震。
Wallenberg综合征的自发性眼震通常为水平性眼震或混合性的水平-扭转伴少量垂直成分的眼震。当直视前方时,慢相通常朝向患侧(即眼震快相朝向健侧),尽管它可能在偏心位时出现眼震反向,提示同时存在凝视维持机制。当出现摇头眼震时,几乎总是朝向患侧,即使原位时的自发性眼震朝向相反的方向。眼睑性眼震、与水平眼震同时运动的联带性眼睑抽搐也可发生。
LMI患者描述有一种被拉向患侧的感觉,好像有外力作用在他们的身体上。眼球也可能被拉到患侧。在LMI中,眼侧倾是其常见的体征,即在眼球活动不受限的情况下,出现眼球向一侧的强制性偏斜。在LMI中,眼侧倾通常朝向患侧(同侧侧冲)。如果要求患者直接向前注视,然后轻轻闭上眼睑,则双眼均朝向患侧偏移。这种偏差通过矫正扫视变得明显,病人必须在睁开眼睛注视目标后进行扫视。扫视的不对称也是眼侧倾的一种表现。向患侧的水平扫视时通常会过冲,而向健侧扫视会欠冲。垂直扫视会出现向患侧倾斜。LMI中的眼球向患侧侧倾被认为是由于从下橄榄核发出到交叉到对侧小脑浦肯野细胞的攀缘纤维的损伤(图4)。在LMI急性期,由于来自同侧椭圆囊或前庭核水平垂直半规管通路中断,OTR向患侧偏斜是一个不变的发现。
图 4 眼侧倾相关通路示意图。眼动蚓部的浦肯野细胞(PC)抑制同侧尾侧顶核,当受到刺激时产生向健侧的扫视。来自尾侧顶核(FN)的纤维穿过中线,在钩状束中离开小脑,投射到对侧脑桥旁正中网状结构(PPRF)。
在Wallenberg综合征,由于交叉后的橄榄小脑纤维受损,常常会出现眼球向患侧侧倾(1),而小脑上部损伤时由于从FN到PPRF的传入受损,常常会出现眼球向健侧侧倾(2)延髓内侧损伤时,由于交叉前的橄榄小脑纤维损伤,也会出现眼球向健侧侧倾(3)。Ⅲ,动眼神经核;Ⅵ,展神经核;CF,攀缘纤维;DN,齿状核;HN,舌下神经核;ICP,小脑下脚;ION,下橄榄核。MLF,内侧纵束;NPH,舌下前置核。RN,红核;UF,钩束;VN,前庭神经核。

延髓内侧梗死

延髓内侧梗死(MMI)以对侧偏瘫、对侧位置觉和振动觉减弱以及同侧舌瘫为特征。与LMI观察到的不同,MMI产生了独特的眼动异常类型。水平眼震朝向患侧。向患侧凝视时GEN更强。MMI中自发性眼震和GEN的机制可以通过NPH的损伤来解释。MMI的上跳性眼震归因于涉及舌下周核的病变。然而,在猴子中NPH损伤不能产生上跳性眼震。
相反,如之前在一例双侧MMI患者中观察到的,在单侧病灶消失的情况下,上跳眼震转变为半跷跷板眼震,提示双侧前半规管VOR通路受累是上跳性眼震的一种机制。因为MLF是一种中线结构,可将前庭信号传递到眼动核团,单侧病变产生的上跳性眼震可以解释为在延髓嘴侧水平来自双侧前半规管的交叉纤维同时受损。PMT细胞群通过投射到小脑绒球而参与了垂直眼位的处理,可能是MMI中上跳性眼震的另一个神经机制。在MMI中也出现了眼球向对侧侧倾,可以解释为在延髓ION上部虹吸部周围交叉前的攀缘纤维的损伤。MMI患者也可能出现朝向健侧的OTR和SVV倾斜。

小脑下脚

ICP位于桥脑尾侧后部和延髓嘴侧,位于第四脑室下部与舌咽神经根和迷走神经根之间。它是一个粗绳状的神经束,包含着进出前庭小脑的传入和传出纤维,参与本体觉和前庭功能的整合。ICP由绳状体和附绳状体组成。附绳状体在前庭核和小脑之间的两个方向上都带有纤维,位于第四脑室的侧壁上,在脑桥尾侧水平处刚好位于绳状体的内侧。
因此,累及ICP的病变可能表现为孤立性前庭综合征。孤立性ICP病变的明显特征包括朝向患侧的自发性眼震,HITs阴性,OTR/SVV向健侧倾斜和身体向同侧倾倒之间的方向性分离(表1)。单侧ICP病变中的同向性自发性眼震和OTR/SVV的健侧倾斜可通过对同侧前庭神经核复合体小脑失抑制来解释(图5)
图 5 右侧小脑下脚梗死患者(A)表现为向健侧的眼扭转(B)和右向水平眼震(C)。LH,左眼的水平运动;RH,右眼的水平运动。

下橄榄核

ION是一种核复合体,位于延髓腹侧,锥体背侧和内侧丘系外侧。它通过攀缘纤维传递的误差信号在运动的适应性控制中起着重要作用,攀缘纤维越过中线并在小脑下脚中上行以紧密连接浦肯野细胞。轴突侧支也连接到小脑深核。下橄榄神经元具有树突间隙连接(连接蛋白36),当失神经支配时,可以使邻近的神经元群同步放电(电子偶联)。

眼腭震颤(OPT)是伴有摆动性眼震的腭部震颤,是齿状核-橄榄通路(Guillain-Mollaret三角)损伤和随后的假性肥大性橄榄变性的延迟并发症。齿状核-红核回路的损伤与对侧ION有关,而红核与延髓之间的中央被盖束受累与同侧ION肥大相关。摆动性眼震通常是垂直-扭转的,但两眼之间经常是分离。健侧的腭震颤更为活跃。OPT的解释是下橄榄神经元节律性超同步振荡和小脑的适应不良。

Roller核、闰核及旁中央束细胞群

Roller核和闰核是舌下神经周核的尾部组成部分,被认为是在延髓尾侧损伤中观察到的上跳性眼震的解剖基础(36)。Roller核接受来自SVN的投射,并通过抑制束投射到绒球。因此,若Roller核本身或其传入和传出纤维受损,则可通过抑制绒球前庭神经元的失抑制,导致对上向性VOR通路的抑制而产生的上跳性眼震。PMT细胞群通过投射到小脑绒球而参与垂直眼位的处理,可能是内侧延髓病变产生的上跳或下跳性眼震的另一种神经基质。

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