早期前庭代偿与中枢前庭可塑性研究进展

不稳定和空间定向障碍等症状，严重影响人们的生活质量[2-3]。幸运的是，能障碍，机体在数日后会逐渐减轻和改善，该现象被称为前庭代偿[1,4-6]。初级前庭传入神经在进入脑干时分为上行支与下行支，投射到VN的二级神经元(即与耳蜗神经核毗邻的前庭神经核团)。上行支终止于小脑或VN的喙侧，下行支投射到VN的尾侧端[12-13]。VN位于脑干的脑桥和延髓，以及第四脑室侧壁，延伸至小脑底部和脑干顶部的交界处[14-15]。VN包括前庭上核(scleus,DVN)、前庭内侧核(medialvestibularnucleus MVN是前庭核复合体中体积最大、研究最广泛的脑区之一[16]。尾侧MVN绒球浦肯野细胞的输入[9,18]。单侧迷路切除术(unilaterallabyrinthectomy,UL)或单侧前庭神经切断术(unilateralvestibularneurectomy,UVN)是研究前庭代偿的经典动物模型[19-23]。UL或UVN诱导的两侧MVN神经元静息活动不对称，导致静态前庭一眼反射和前庭静态前庭症状，如自发性眼球震颤、姿势不对称、头倾斜及翻滚运动等[24-25]。UL导致同侧前庭外周传入的永久性丧失，随后，通过该前庭代偿过程，导致前庭-小脑-前庭的抑制性神经回路形成，从而促进双侧前庭核团兴奋性水平的再平衡(图1)[7,26-27]。平衡前庭核绒球失衡前庭核再平衡前庭核0外周前庭系统外周前庭系统外周前庭系统外周前庭系统外周前庭系统外周前庭系统前庭代偿后生理状态单侧损伤前庭核前庭核前庭核绒球绒球注：紫红色箭头为兴奋性传递；蓝色箭头为抑制性传递；VN为前庭核接受来自于外周及上游脑区的支配，神经元活动处于平衡状态；B:当单侧外周前庭损伤后，失传入导致损伤侧VN神经元活动下调，而对侧处于较高水平，两侧神经元活动失平衡；C:前庭代偿使得两侧VN神经元电活动达到新的平衡二、前庭核的中枢投射通路来自半规管的神经冲动主要投射到MVN与SVN,而源自耳石器官的冲动则投射至LVN与MVN[28]。为了满足机体的平衡需求，VN接收并整合来自半规管及耳石器官的神经冲动，并通过不同通路进行精准投射(图2)[9,12,29-31]。1.眼动通路：通过接收来自VN的冲动传入，以调节眼眶中眼球的位置，从而使机体在行走或跑动时能够清晰地观察周围环境。此外，VN还接收来自小脑的直接神经传入，如小脑蚓部与绒球小结叶。小脑结构与VN之间的紧密联系是前庭功能损伤后康复的基石，旨在改善前庭一眼动反射(vestibulo-ocularreflex,VOR)与前庭-脊髓反射(vestibulo-spinalreflex,VSR)的动态特性，同时协调眼球和头部的运动[32-33]。小脑迷路pvyvy迷路本体感觉前角丘脑/下丘脑小脑海马脊随注：VN为前庭核；丘脑/下丘脑小脑海马脊随图2前庭核与中枢神经系统的联系A:VN可分为SVN、LVN、MVN及DVN等亚核，并接受整合来自迷路(如半规管及耳石器官)的神经冲动，MVN是与凝视和姿势稳定有关的前庭信号主要中继站，负责向小脑的绒球小结叶区域传递信号，同时向多个中枢前庭通路(如前庭皮质通路、前庭眼动通路和自主神经通路等)进行投射；B、C:VN接受与空间中身体运动有关的感觉信号的传入(B),并投射到与凝视和姿势稳定以及植物调节和认知功能相关的脑区(C);D:VN与脊髓下行通路之间也存在联系(即外侧及内侧前庭脊髓通路、网状脊髓通路),负责姿势与步态2.脊髓下行通路：VN与脊髓下行通路存在联系，包括外侧和内侧前庭脊髓通路以及网状脊髓通路，负责姿势与步态的调节[34-36]。3.VN与网状激活系统和自主神经系统之间存在紧密联系。当前庭外周器官受损时，出现如面色苍白、出汗、恶心和呕吐等自主神经症状[37-39]。运动感知[40-41]。先前的研究表明，前庭皮质通路包括来自SVN、外侧核丘脑、顶叶以及颞叶皮层的投射纤维[40,42-44]。大细胞和小细胞[16,45]。大细胞的平均长轴为17.5μm,这些多级细胞位于外部区域，主要由谷氨酸(glutamicacid,Glu)能神经元组成[45]。小细胞组[46-48]:第1组通过连合纤维连接两侧前庭核；第2组投射到动眼神经核；地突触抑制[51]。Shi等[52]利用改进的狂犬病病毒逆行追踪和Cre依赖的递兴奋性传入信号所必需的[53-54]。研究显示，在单侧外周前庭损毁时，G [57-58]。Shi等[59]利用改进的狂犬病病毒逆行追踪和Cre依赖的AAVs侧网状旁巨细胞核、脑桥网状核尾部[35,59]。上述前庭神经网络对VN的投经元电活动再平衡[8-9,26,60-63]。5]。Cirelli等[66]研究了大鼠UL后3、6、24h的c-Fos表达模式，发现相关的脑区均未观察到c-Fos表达。在此基础上，Li等[68]采用RT-qPCRKB(nuclearfactorkB,NFkB)在8h上调，持续1d,并在3d恢复到接近n-SOD)上调稍延迟，在第3天时达峰值，并在第15天时恢复正常水平[69]。的分化[69]。空表达模式[19,70]。例如，Zhou等[71]研究发现大鼠术侧MVN中脑源性数天也发生改变[72,74-75],Wang等报道了5-HT和去甲肾上腺素(Norep平仅在UL后1d显著升高[74]。在前庭代偿期间，与GABA受体h后逐渐降至基础水平[63]。研究指出，UL后第1天，术侧MVN中H1、H2和体能够改变前庭神经元的兴奋性，从而促进前庭代偿的进程[77-80]。ctivatedpotassiumchanne跃电流刺激的敏感性则显著升高[83]。还发现前庭综合征急性期给予apaminicotropin-releasingfactor,CRF)后3个月完全消失时，这些神经激素的表达也逐渐恢复正常[85-88]。在猴U发作时，血管加压素[90-91]、皮质醇[92],或甲状旁腺激素水平显著升高经元是如何在外周前庭损伤后形成的呢?Rastoldo和Tighilet等[94]提出了性机制，并在VN内发生结构变化，如神经发生。展望未来，首先，相关研究需NE能等)神经元在前庭代偿期间的作用，并阐明前庭神经网络如何精准地调节生参与前庭代偿的现象引发了我们新的思考，有必要对VN中新生神经元的起源rsystem[J].PurinergicSignal,2022,18(2):165-176.DOI:10.1007/s[2]FengS,ZangJ.Theeffectofaccompaonpatientswithdifferentvestibularsyndromes[J].osci,2023,15:1208392.DOI:10.3389/fnagi.2023.1208392.andcomorbidityindifferentvestibularvertigosyndromes.Resultsofaprospectivelongitudinalstudyoveroneyear[J].JNeurol,2009,256(1):58-65.DOI:10.1007/s00415-009-0038-8.[4]时海波.前庭代偿机制研究新进展及其临床意义[J].上海交通大学学报(医学版),2016,36(9):1346-1350.DOI:10.3969/j.issn.1674-8115.2016.09.017.2021,101(26):2095-2098.DOI:10.3760/112137-202bulardamage[J].EurJNeurosci,2002,15(11):1719-1727.DOI:10.1046/j.1460-9568.2002.02[7]SwamySumanN,KumarRajasekaranA,YuvarajP,etal.Measureofcentralvestibularcompensation8(5):441-446.DOI:10.5152/iao.2022.21207.[8]TighiletB,Chabbeeryaftervestibularloss[J].sofvertebratevestibularneurons:function,developmentandplasticity[J].ProgNeurobiol,2005,76(6):349-392.DOI:10.1016/j.pneurobio.2005.10.002.[10]LacourM,HelmchenC,VidalPP.Vestibularcompensation:theneuDOI:10.1007/s00415-015-7903-4.[11]JamaliM,MitchellDE,DaleA,etal.NeuronaldetectioDOI:10.1113/jphysiol.2013.267534.[12]Büttner-EnneverJA.Patternsofconnectnuclei[J].AnnNYAcadSci,1992,656:363-378ticus):VI.Afferentsfromthecerebellum[J].JCompNeurol,1981,20ericperspective[J].FrontNeuroanat,2021,15:806815.Dfnana.2021.806815.Neurol,2003,10(4):235-240.DOI:10.1016/s1071-9091(03)00076-7.[16]BarmackNH.Centralvestibularsystem:vestibteriorcerebellum[J].BrainResBull,2003,60(5-6):511-541.DOI:10.1016/s0361-9230(03)00055-8.[17]ItoJ,MatsuokaternuclearconnectionofvestibularnuclearcompleainRes,1985,341(1):73-81.DOI:10.1016/0006-8993(85)91474-x.[18]SchuergerRJ,BalabanCD.Immunohistochemicaldemonstrationofrrnucleiinrats[J].ExpBrainRes,07/BF00229022.esusmonkey[J].JNeurophysiol,1988,59(2):370-393.DOI:10.1152/jn.[20]SimonF,PericatD,Djianyrinthectomy(UL)andunilateralvestibularneurectomy(UVN)[J].JNeurol,2020,267(Suppl1):51-61.DOI:10.1007/s00415[21]PéricatD,FarinaA,Agavnian-CouquiaudE,eirreversibleunilateralvestibularloss:Anovelralarpathology[J].JNeurosciMethods,2017,283:83-91.DOI:10.1016/j.jneumeth.2017.04.001.neurectomy[J].ActaOtolaryngol,1973,76(4):229-238.DOI:10.3109egulatesvestibularcompensatus[J].CNSNeurosciTher,2024,30(2):e14419.DOI:10.1111/cns.14419.larflocculusunipolarbrushcellsduringvestibularcompensatioBiomedicines,2023,11(5):1298.DOI:10.3390/biomedicines11051298.vestibularnuclei[J].EurJNeurosci,2007,26(1):23-32.DOI:10.11templasticity.Thevestibularcompensationmodel[J].MolNeurobio1991,5(2-4):355-368.DOI:10.1[27]DutiaMB.Mechanismsofvestibularcompensation:recentadvances[J].CurrOpinOtolaryngolHeadNeckSurg,2eenthecerebralcortexandbrainstemvestibularemonkey[J].JCompNeurol,1994,339(3):421-437.DOI:10.1002/265-289.DOI:10.1146/annurev.ne.02.030179.001405.[30]Büttner-EnneverJA.Areviewofotolithpathwaystobrainstemandcerebellum[J].AnnNYAcad(1):1-16.DOI:10.1007/pl00005786.ionsduringvestibularcompensation:roleofthizontalVORrecoveryafterhemilabyrinthectomyinrhesusmonkey[J].JNeurophysiol,2005,94(4):2653-2666.DOI:10.1152/jn.00739.2004.[33]FetterM,ZeeDS,ProctorLR.Effectoflackofvisionandofoccipitallobectomyuponrecoveryfromunilaterallabyrintheesusmonkey[J].JNeurophysiol,1988,59(2):394-407.DOI:10.1152/jn.d-ribotideinvestibulo-sympatheticpathwayneuRes,2016,234(10):2747-2760.DOI:10.1007/s00221-016-4725-2.investibulo-sympatheticpathwayneurons[J].FrontNeuroanat,2016,10:7.DOI:10.3389/fn[36]ParkSE,JinYZ,ol,2017,21(6):675-686.DOI:10.4196/kjpp.2075.ClinNeurol,2016,137:219-229.DOI:10.1016/B978-0-444-63437imPract,2000,30(1):227-249,viii.DOI:10.102001,14(1):11-20.DOI:10.1097/00019052-200102000-00003.motorcontrol,cognition,andemotion[J].CurrOpinNeurol(1):74-82.DOI:10.1097/WC0.0000000000001233.[42]McCallAA,MillerDM,YatesBJ.Descendinginfluenceslospinalandvestibulosympatheticreflnstemtocortex[J].BrainStructFunct,2016,221(3):1291-1308.DOI:[44]FrankSM,GreenleeMW.Theparieto-insularvestibularcortehumans:morethanasinglearea?[J].JNeurophysiol,2018,120(3):1438-1450.DOI:10.1152/dialanddescendingvestibularnucleiinnormalratseraltransectionofthevestibularnerve[J].Act84(1-2):80-90.DOI:10.3109/00016487709123945.stibularnucleusandtheircontributiontovestibularcompensation[J].ProgNeurobiol,2005,75(1):53-81.DOI:10.1016/j.pneurobio.2004.1ntheprimatevestibularnuclei[J].AnnNYAcadSci457.DOI:10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