前庭系統(tǒng)通過(guò)感受頭部的旋轉(zhuǎn)、水平及垂直運(yùn)動(dòng)刺激，經(jīng)過(guò)與其他感覺(jué)信息（如視覺(jué)信息、其它本體覺(jué)信息）的整合、加工等處理后，再經(jīng)多條神經(jīng)通路把這些信息傳送到高級(jí)中樞，經(jīng)一定的神經(jīng)通路傳送到運(yùn)動(dòng)神經(jīng)核，從而控制注視穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)。根據(jù)的研究表明，前庭系統(tǒng)的高級(jí)中樞包括許多皮質(zhì)下和皮質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括島葉，頂葉島蓋，顳頂交界，軀體感覺(jué)皮質(zhì)，額葉眼動(dòng)區(qū)，海馬，扣帶皮質(zhì)和頂內(nèi)溝，與睡眠的神經(jīng)中樞存在一定的相關(guān)性。睡眠-覺(jué)醒周期是存在于生物體的一種最典型的生物節(jié)律。目前認(rèn)為睡眠依賴于背外側(cè)視前區(qū)（ventrolateral preopticnucleus，VLPO）的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）能神經(jīng)元，覺(jué)醒依賴于腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的谷氨酸能系統(tǒng)、基底前腦（basalfore brain，BF）和腦干的膽堿能系統(tǒng)、腦干的去甲腎上腺素（noradrenaline，NA）能系統(tǒng)、5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）能系統(tǒng)和多巴胺（dopamine，DA）能系統(tǒng)以及下丘腦的組胺（histamine，HA）能系統(tǒng)和食欲素系統(tǒng)。目前的研究認(rèn)為，視網(wǎng)膜感受到光刺激后通過(guò)視網(wǎng)膜下丘腦通路將這些信息傳輸給SCN，再經(jīng)復(fù)雜神經(jīng)通路上的神經(jīng)節(jié)向松果體發(fā)出信號(hào)來(lái)抑制褪黑素（melatonin，MT）的分泌，從而抑制睡眠，增加覺(jué)醒狀態(tài)。覺(jué)醒的啟動(dòng)：光線存在時(shí)，光線投射于視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞，經(jīng)由直接通路（視網(wǎng)下丘腦束）、間接通路（視網(wǎng)膜膝狀體束），作用于視上核自主振蕩細(xì)胞，產(chǎn)生覺(jué)醒信號(hào)，對(duì)室旁核、頸部交感神經(jīng)節(jié)發(fā)出的交感神經(jīng)纖維產(chǎn)生抑制信號(hào)，抑制松果體活躍，抑制其分泌褪黑激素，其對(duì)視上核的褪黑激素MT1受體地作用減少，產(chǎn)生的覺(jué)醒信號(hào)增加，覺(jué)醒啟動(dòng)。中縫背核（dorsal raphe nucleus，DNR）、結(jié)節(jié)乳頭核（tuberomammillary nucleus，TMN）、藍(lán)斑核（locus coeruleus，LC）與視交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）經(jīng)復(fù)雜的通路相互作用，從而維持覺(jué)醒。

根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，嚙齒類動(dòng)物的前庭神經(jīng)核通過(guò)外側(cè)膝狀體與下丘腦視交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）相連。SCN是起搏神經(jīng)元生物節(jié)律性（細(xì)胞分裂、新陳代謝、激素分泌、行為）的基礎(chǔ)，起搏神經(jīng)元受不同的同步輸入（尤其是光），調(diào)節(jié)社會(huì)生理活動(dòng)。前庭感覺(jué)器官，尤其是耳石受體，在人體生物節(jié)律中也起著同步作用。

食欲素神經(jīng)元是分布于下丘腦穹隆周?chē)?、下丘腦后核和下丘腦外側(cè)區(qū)的一小群神經(jīng)元，它們向大腦皮質(zhì)、基底前腦、外側(cè)被蓋背側(cè)核/腳間腦蓋頂核（laterodorsal tegmentalnuclei/pedunculopontine tegmental nuclei，LDT/PPT）和藍(lán)斑核（locus coeruleus，LC）投射，是睡眠調(diào)節(jié)的一部分該領(lǐng)域。這些食欲素神經(jīng)元鞏固這些細(xì)胞核的活動(dòng)，維持皮質(zhì)覺(jué)醒，并在轉(zhuǎn)變?yōu)樗咂陂g受到背外側(cè)視前區(qū)GABA能神經(jīng)元的抑制它們的功能障礙導(dǎo)致睡眠-覺(jué)醒平衡的不穩(wěn)定，導(dǎo)致發(fā)作性睡病或猝倒綜合征。

在大鼠實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)報(bào)道了從食欲素神經(jīng)元到前庭神經(jīng)核（VN）的神經(jīng)解剖學(xué)聯(lián)系。該研究稱，在接受內(nèi)側(cè)VN投射的64個(gè)腦區(qū)中，78%也接受了食欲素神經(jīng)元的投射。同樣，在包含投射到內(nèi)側(cè)VN的細(xì)胞的40個(gè)腦區(qū)中，78%也接受來(lái)自食欲素神經(jīng)元的投射。此外，Cavdar等報(bào)道了從內(nèi)側(cè)VN到由食欲素神經(jīng)元組成的下丘腦后核的投射。Ciriello等證明，食欲素A神經(jīng)元向大鼠的內(nèi)側(cè)和外側(cè)VN以及深小腦核投射。并提出了食欲素神經(jīng)元通過(guò)前庭脊髓網(wǎng)絡(luò)在白天進(jìn)行姿勢(shì)控制的假設(shè)，最近的研究支持了這一觀點(diǎn)。大多數(shù)雙側(cè)前庭損傷的動(dòng)物模型中報(bào)道了運(yùn)動(dòng)過(guò)度活躍。Pan等研究提示動(dòng)物雙側(cè)前庭損傷后誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)過(guò)度活躍與經(jīng)標(biāo)記的食欲素A神經(jīng)元增加相關(guān)。通過(guò)注射A型食欲素受體拮抗劑能夠降低這種運(yùn)動(dòng)過(guò)度活躍，對(duì)照組大鼠的運(yùn)動(dòng)活性也以類似方式降低，這種作用的非特異性。食欲素缺乏會(huì)誘導(dǎo)猝倒，即運(yùn)動(dòng)張力的短暫缺乏，而食欲素被重新移植以刺激小腦核并使外側(cè)VN神經(jīng)元去極化，已經(jīng)提出VN是涉及食欲素神經(jīng)元調(diào)節(jié)的猝倒病理生理學(xué)的一部分。

前庭系統(tǒng)與睡眠剝奪   少數(shù)研究集中于睡眠不足對(duì)前庭功能的影響睡眠剝奪誘導(dǎo)腦橋水平的改變，前庭誘發(fā)的肌源性電位（oVEMP）的不對(duì)稱性增加，前庭眼反射（VOR）增加。據(jù)報(bào)道，在上中腦水平，視覺(jué)空間感知和其他類型感官知覺(jué)的干擾在動(dòng)態(tài)條件下會(huì)增加，導(dǎo)致空間定向等空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的減少。Gomez等還報(bào)道，24h睡眠剝奪后出現(xiàn)注意力下降相關(guān)的姿勢(shì)不穩(wěn)。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，睡眠剝奪后，食欲素表達(dá)增加，并且證實(shí)睡眠調(diào)節(jié)依賴于食欲素神經(jīng)元。而食欲素神經(jīng)元又與前庭系統(tǒng)密切相關(guān)，再次證明了前庭系統(tǒng)與睡眠的相關(guān)性。

前庭系統(tǒng)與阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征   2015年國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)納入77例阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（OSAS）患者冷熱水試驗(yàn)特征分析結(jié)果顯示，雖尚未出現(xiàn)眩暈癥狀，但OSAS患者因長(zhǎng)期間斷缺氧已經(jīng)導(dǎo)致半規(guī)管功能減退。2014年的一項(xiàng)研究納入50例OSAS患者（25例中度，25例重度），患者有重度OSAS患者更易出現(xiàn)前庭功能障礙，并且頭暈癥狀影響生活質(zhì)量。2016年，Gomez等納入75例頭暈患者（44例OSAS患者），持續(xù)正壓通氣（CPAP）可以改善OSAS組的頭暈癥狀與睡眠狀況，但與非OSAS組無(wú)明顯差異。這可能是因?yàn)?/span>OSAS起源于口咽功能變化，導(dǎo)致睡眠期間頦舌肌張力降低，在吸氣過(guò)程中誘發(fā)上呼吸道重復(fù)性阻塞，伴有嚴(yán)重的低氧血癥重復(fù)發(fā)作和睡眠中斷。在OSAS的情況下，據(jù)報(bào)導(dǎo)存在與低氧有關(guān)的外周前庭不對(duì)稱，由中央前庭網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償，可出現(xiàn)前庭熱試驗(yàn)異常，以及掃視和視跟蹤運(yùn)動(dòng)潛伏期異常。2017年臺(tái)灣的一項(xiàng)納入5025名OSAS患者的回顧性分析，與沒(méi)有睡眠呼吸暫停的患者相比，睡眠呼吸暫?；颊叩难灷鄯e發(fā)生率顯著更高，睡眠呼吸暫停與眩暈發(fā)生率顯著相關(guān)睡眠呼吸暫停被證明是眩暈的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。OSAS可能改變食欲素神經(jīng)元的活動(dòng)，反過(guò)來(lái)可以調(diào)節(jié)VN活動(dòng)，然后影響在清醒狀態(tài)期間出現(xiàn)的姿勢(shì)不穩(wěn)定性。

“失重力”與睡眠障礙   太空任務(wù)期間的微重力環(huán)境可以作為一個(gè)選擇性地以耳石系統(tǒng)為中心的前庭剝奪模型，可能支持關(guān)于睡眠障礙的假設(shè)。首先，瞬時(shí)去除重力會(huì)導(dǎo)致前庭內(nèi)信息的不匹配，已知會(huì)引起空間疾病或空間適應(yīng)綜合征。在微重力暴露期間，前庭信息的外周和中心重新校準(zhǔn)，包括腦橋的節(jié)律性放電，補(bǔ)償缺失的耳石信號(hào)，以便重新調(diào)整前庭系統(tǒng)的重力變化。值得注意的是，宇航員報(bào)道睡眠障礙，主要是與模擬微重力的陸地環(huán)境（例如，臥床休息）相比，微重力下的睡眠時(shí)間減少。最近，討論了地球引力和睡眠調(diào)節(jié)之間的可能聯(lián)系。在這里，可以假設(shè)缺乏前庭信息輸入對(duì)空間中的食欲素神經(jīng)元的影響可能改變睡眠-覺(jué)醒周期的轉(zhuǎn)變，然后減少睡眠時(shí)間。微重力的影響類似于慢性睡眠剝奪，有研究報(bào)道，睡眠剝奪會(huì)損害認(rèn)知功能，改善空間睡眠仍然是一個(gè)至關(guān)重要的挑戰(zhàn)。據(jù)報(bào)道，宇航員在入睡時(shí)遇到了困難，由于重力影響，他們對(duì)相對(duì)于直立狀態(tài)的平臥姿勢(shì)變化缺乏感知。據(jù)報(bào)道，在執(zhí)行太空任務(wù)期間，體力活動(dòng)減少也是睡眠紊亂的一個(gè)因素。這個(gè)觀察再次強(qiáng)調(diào)了一個(gè)假設(shè)，白天記錄重力相關(guān)活動(dòng)以及其他運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的前庭系統(tǒng)，可以解釋為什么強(qiáng)制性的每天2h肌肉鍛煉能夠改善睡眠紊亂。超重力環(huán)境下的睡眠監(jiān)測(cè)從未在人類中被報(bào)道過(guò)，可以利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行研究，作為研究關(guān)于前庭系統(tǒng)在睡眠覺(jué)醒狀態(tài)控制中的作用的額外數(shù)據(jù)。通過(guò)宇航員獲取的數(shù)據(jù)是難以解釋的，因?yàn)樘丈鼘?duì)人體生理機(jī)能的影響還沒(méi)有得到充分認(rèn)識(shí)，因此很難將在這些情況下獲得的信息歸類到地球上經(jīng)過(guò)嚴(yán)格模擬條件獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本文總結(jié)了近年來(lái)開(kāi)展的大樣本數(shù)據(jù)證明睡眠障礙及頭暈之間的存在相關(guān)性，并且根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，從解剖學(xué)角度闡述了前庭系統(tǒng)及睡眠通路存在的聯(lián)系，食欲素神經(jīng)元在其中起到關(guān)鍵性作用，但相互影響的機(jī)制尚不完全明確。通過(guò)臨床試驗(yàn)評(píng)述OSAS及睡眠剝奪對(duì)前庭功能的影響，及失重力條件下，模擬的前庭功能剝奪的條件下產(chǎn)生的睡眠障礙，進(jìn)一步證實(shí)，前庭系統(tǒng)與睡眠調(diào)節(jié)的關(guān)系。要獲得明確因果關(guān)系，需要研究調(diào)查睡眠障礙是否能從各種前庭功能障礙恢復(fù)后得到逆轉(zhuǎn)，以及睡眠障礙治療后前庭功能是否恢復(fù)來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。目前還有報(bào)道稱前庭功能障礙及睡眠障礙與認(rèn)知功能損傷相關(guān)，目前針對(duì)這方面的研究仍有欠缺，希望綜合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)等，進(jìn)一步明確其機(jī)制，對(duì)睡眠障礙及前庭功能障礙等引起的高級(jí)智能損進(jìn)行系統(tǒng)防治。

來(lái)源：腦與神經(jīng)疾病雜志，2019年第27卷第12期

本文轉(zhuǎn)自眩暈論壇。

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