Vestibulocular reflex

Vesibulo-oční reflex. Je detekována rotace hlavy, která spouští inhibiční signál do extraokulárních svalů na jedné straně a excitační signál do svalů na druhé straně. Výsledkem je kompenzační pohyb očí.

Vestibulo-oční reflex (VOR) neboli oční reflex je reflexní oční pohyb, který stabilizuje obrazy na sítnici během pohybu hlavy tím, že produkuje pohyb oka ve směru opačném k pohybu hlavy, čímž zachovává obraz na středu zorného pole. Například když se hlava pohybuje doprava, oči se pohybují doleva a naopak. Vzhledem k tomu, že mírné pohyby hlavy jsou přítomny po celou dobu, je VOR velmi důležitý pro stabilizaci zraku: pacienti, jejichž VOR je poškozen, obtížně čtou pomocí tisku, protože nemohou stabilizovat oči během malého třesu hlavy. VOR nezávisí na vizuálním vstupu a funguje i v úplné tmě nebo při zavřených očích.

Hlavní nervový okruh pro horizontální VOR je poměrně jednoduchý. Začíná ve vestibulárním systému, kde se půlkruhové kanálky aktivují otáčením hlavy a posílají své impulzy přes vestibulární nerv (kraniální nerv VIII) přes Scarpův ganglion a končí ve vestibulárních jádrech v mozkovém kmeni. Z těchto jader přecházejí vlákna do kontralaterálního kraniálního nervu VI nucleus (abducens nucleus). Tam dochází k synapsi se 2 dalšími dráhami. Jedna dráha prochází přímo do laterálního očního konečníku přes abducens nerv. Další nervový trakt vyčnívá z jádra abducens přes abducens internuclear interneurons nebo abducens interneurons do okulomotorních jader, která obsahují motorneurony, které řídí činnost očního svalstva, konkrétně aktivují mediální konečníkové svaly oka přes oční nerv.

Jiná dráha (není na obrázku) přímo vyčnívá z vestibulárního jádra přes vzestupný trakt Dieterů do ipsilaterálního mediálního rekta motoneuronů. Kromě toho existují inhibiční vestibulární dráhy do jádra ipsilaterálního abducenu. Nicméně žádná přímá vestibulární neuron do mediálního rekta motoneuronové dráhy neexistuje.

Pokud je například hlava otočena ve směru hodinových ručiček, jak je vidět shora, pak jsou excitační impulzy vysílány z půlkruhového kanálku na pravé straně přes vestibulární nerv (kraniální nerv VIII) přes Scarpův ganglion a končí v pravém vestibulárním jádru v mozkovém kmeni. Z tohoto jádra přecházejí excitační vlákna do levého abducenového jádra. Tam promítají a stimulují laterální konečník levého oka přes abducenový nerv. Navíc abducenovými internukleárními interneurony a okulomotorními jádry aktivují svaly středového konečníku na pravém oku. Výsledkem je, že se obě oči otáčejí proti směru hodinových ručiček.

Navíc některé neurony z pravého vestibulárního jádra přímo stimulují pravý středový rekt motoneurony a inhibují pravé abducensové jádro.

Vesibulo-oční reflex musí být rychlý: chceme-li jasné vidění, pohyby hlavy je třeba téměř okamžitě kompenzovat. Jinak naše vidění odpovídá fotografii pořízené roztřesenou rukou. Pro dosažení jasného vidění jsou signály z půlkruhových kanálků vysílány co nejpříměji do očních svalů. Například spojení zahrnuje pouze tři neurony a je odpovídajícím způsobem nazýváno Three-neuron-arc. Při použití těchto přímých spojení pohyby očí zaostávají pohyby hlavy o méně než 10 ms, což je jeden z nejrychlejších reflexů v lidském těle.

„Zisk“ VOR je definován jako změna úhlu oka dělená změnou úhlu hlavy během otáčení hlavy. Pokud je zisk VOR nesprávný (jiný než 1) – například pokud jsou oční svaly slabé nebo pokud si člověk nasadí nové brýle – pak pohyby hlavy vedou k pohybu obrazu na sítnici, což vede k rozmazanému vidění. Za takových podmínek motorické učení upravuje zisk VOR tak, aby se vytvořil přesnější pohyb oka. To je to, co se označuje jako VOR adaptace.

Spotřeba ethanolu může narušit VOR a snížit tak dynamickou zrakovou ostrost.

Tento reflex lze testovat pomocí Rychlého impulzního testu hlavy nebo Halmagyi-Curthoysova testu, při kterém se hlava rychle posune do strany silou a je kontrolován, pokud se oči podaří udržet pohled ve stejném směru. Pokud je funkce správného systému rovnováhy snížena, onemocněním nebo nehodou, rychlé pohyby hlavy doprava již nelze správně vnímat. V důsledku toho nejsou generovány žádné kompenzační pohyby očí a pacient nemůže během tohoto rychlého pohybu hlavy fixovat bod v prostoru.

Dalším způsobem testování VOR odezvy je kalorický reflexní test, který je pokusem vyvolat nystagmus (kompenzační pohyby očí při absenci pohybu hlavy) nalitím studené nebo teplé vody do ucha.

Mozeček je nezbytný pro motorické učení ke korekci VOR, aby byly zajištěny přesné pohyby očí. Motorické učení ve VOR je v mnoha ohledech analogické ke klasickému podmiňování očního linku, protože obvody jsou homologní a molekulární mechanismy jsou podobné.