前庭系统与情绪障碍之间联系的研究进展*

王依倩 袁春雨 武继敏 王鲁佳 闫振阳 马丽虹

情绪障碍亦称“情感障碍”或“心境障碍”，是指正常情感反应的夸张、混乱或减退，常见的有焦虑、恐怖、抑郁等精神症状。前庭功能障碍与情绪调节障碍常同时出现，即前庭功能障碍与精神症状在某些疾病中的表现具有高度一致性，如:前庭性偏头痛和梅尼埃病患者的精神共病患病率可达65%和57%[1]。但在临床实践中却很少考虑它们的相互影响及机制,例如:焦虑和头晕之间有许多相关联的症状，这在一定程度上扰乱了精神科与神经耳科医生对患者的诊疗康复[2]。故本文从前庭系统相关的神经网络出发，综述前庭系统与情绪障碍之间联系的研究进展，探究前庭与认知和情绪、大脑半球侧化、疼痛、自主神经的关系，为相关患者的临床治疗提供诊疗思路，提高康复效率。

1 前庭系统广泛的投射区域

推测前庭系统与情绪障碍之间之所以有如此密切的关系，是由于前庭功能与情绪处理的神经网络组成成分共享[3]。大脑的脑岛、顶叶盖、颞顶叶连接、体感皮层、额叶、海马体、扣带皮质和顶叶等区域接受前庭信息，使前庭系统不仅对姿势、眼球运动控制、空间记忆和自主调节起作用，新的证据还表明这个网络已经扩展到情绪处理、心理健康和社会认知等方面[4]。边缘系统是前庭功能和情绪处理的中心，臂旁核网络在前庭系统和参与情绪处理的神经网络之间提供了直接的联系，这部分也被证明与杏仁核、下丘脑、蓝斑和前额叶皮质有相互的联系[5];同时这些部位是大脑中与精神分裂症、双相情感障碍和抑郁症等精神疾病相关的区域[6]。中缝核轴突与中央杏仁核有关联，提示前庭通路对情感控制具有调节作用；蓝斑向前庭核释放去甲肾上腺素能，并对前庭刺激作出反应[7]。前额叶区域可能通过与运动前区和颞叶间的联系对前庭皮层区域产生影响。Wang等[8]研究发现脑室中可合成一种促肾上腺皮质激素，参与应激和焦虑过程，作用于前庭外侧核，也有助于调整姿势平衡;说明人体的压力、焦虑和平衡控制在前庭核水平上有密切的联系。

2 前庭功能障碍与情绪障碍

研究发现，人类前庭功能障碍通常与焦虑症、抑郁症有关，许多前庭功能受损的患者会伴发焦虑、恐惧等情绪障碍。焦虑等情绪障碍也可能是前庭功能障碍的结果[9]，即抑郁和焦虑很可能是患者对前庭功能障碍的一种痛苦反应，如:翟丰等(2012)发现单侧前庭损伤后大鼠的焦虑水平明显升高，并随着前庭代偿而有所下降。此外，前庭障碍患者主要依靠视觉和本体觉线索进行日常活动，而视觉与本体觉信息不充分结合很可能会产生跌倒恐惧等问题,两者之间的相互关系在其它研究中也得到了证实，如:Halberstadt等[10]报道了中缝背核释放5-羟色胺，并向杏仁核和脑干前庭核发送投射物，杏仁核在产生愤怒和/或恐惧的情感反应中起着关键作用。Yardley等[11]发现焦虑患者前庭-眼反射(VOR)慢相速度增加，VOR异常是眩晕风险增加的指标；对有惊恐情绪患者的研究显示，其姿势稳定性和动眼神经异常[12]。这些发现表明不仅前庭系统障碍会影响情绪，情绪方面的变化也可能直接影响前庭系统。

3 前庭系统与情绪障碍之间可能的机制

3.1前庭系统与认知功能 先前研究表明，前庭功能障碍与焦虑和抑郁之间的联系可能与前庭伴随的认知功能障碍有关[13]。国外研究人员发现，前庭系统参与激活广泛的大脑皮质网络，包括脑岛、颞上回、海马和下顶叶、颞顶叶交界处等区域[14],其中，颞顶叶连接参与注意过程；Besnard等[15]的研究支持前庭-海马相互作用，海马则被认为与空间记忆等认知过程有密切关系;表明前庭系统参与视空间能力、注意力、记忆力等认知过程。Sugaya等[16]的临床研究发现顽固性头晕患者在进行前庭康复后,不仅认知能力(视觉空间能力、注意力和执行功能)提高了，其精神问题也得到了改善。研究人员提出前庭和情感状态之间的其中一条假设通路就与海马有关[17,18];海马是一个情绪化的大脑区域，也是一个有助于空间记忆的区域，在动物研究中发现，大鼠背侧海马(大约相当于人类的后海马)参与信息处理和空间记忆，腹侧海马(大约相当于人类的前海马)负责处理情感刺激[9]；在临床实践中两者紧密联系，所以难以明确区分前庭功能障碍对认知和情绪的影响。

3.2大脑半球侧化的影响 人的大脑左半球主要负责语言，右半球则负责对非语言声音及音乐旋律的感知以及掌控视觉和空间技能，这种认知感知功能位于大脑某一半球上称为侧化。有相关研究提出大脑的右半球专门处理消极情绪，右前额叶区域调节与前庭刺激相关的消极情感[19],其中，前额区的腹侧部分(右侧前额皮质)参与对前岛叶和杏仁核体的抑制性控制，能够在消极情绪状态中进行自主调节；而左半球可能主要处理积极情绪。临床上通过前庭冷热刺激激活大脑的右半球，可减少躁狂症状的严重程度；刺激左半球，则减少抑郁症状[7]。Bednarczuk等[19]认为大脑半球的侧化为焦虑和前庭系统之间的联系提供了可能,其研究表明，焦虑水平与前庭皮质的侧化程度有关，即右半球前庭皮质的优势程度越大焦虑程度较低，而在右半球优势较弱的个体中，焦虑增加，左半球损害则主要与抑郁症状相关。同样的，前庭皮层控制也受大脑侧化的影响[20]，右半球比左半球的前庭皮质投射区更活跃。Arshad等[21]证明前庭系统中右半球优势的程度也会影响皮层(即早期视觉皮层兴奋性)和脑干(即VOR的调节)功能。McKay等[22]发现，对健康受试者进行左耳前庭冷刺激后其不切实际的乐观情绪降低了。Dieterich等[23]发现右利手者的右半球不仅在顶岛前庭皮质中占优势，而且在脑干和丘脑中前庭功能连接也占主导地位。说明大脑半球的侧化对前庭和情绪方面都起重要作用，为前庭系统与情绪处理之间的相互作用提供了理论基础。

3.3前庭系统与疼痛 疼痛是身体的一种自我保护信号，被定义为与实际或潜在组织损伤相关联的不愉快感觉和强需体验，即疼痛是一种机体内在的主观感觉和体验,同时还伴有不愉快的情感改变[24]。婴儿受伤时，父母通常会抱着并摇晃婴儿来抚慰他们的情绪；在摇晃的过程中为婴儿提供了大量的前庭刺激，从而抚慰婴儿情绪。在临床实践中，关于前庭刺激可以改善疼痛的最早研究是有助于截肢患者缓解患肢疼[25]；此外，在中风患者中枢性疼痛和脊髓炎患者接受前庭刺激后总体疼痛评分也显著下降[26]；然而，这些患者反馈疼痛缓解最显著的是在上半身(即脸和手臂)，很少报道下半身(腿)疼痛的缓解。Ferrè等[27]评估健康参与者前庭刺激前后的触觉和疼痛的阈值，结果表明刺激后触觉阈值降低而痛阈升高。情感过程涉及岛叶和扣带皮质，而此区域亦接受前庭输入，其中，岛叶皮质是一个重要的内感受中枢，扣带皮质则被认为是前庭感觉运动区和前额叶皮质之间的桥梁；Eulenburg等[28]表明，岛叶皮质在前庭和伤害性疼痛之间提供了一种可能的相互作用,可通过前庭刺激激活岛叶和扣带皮质，抑制疼痛，从而减少不愉快情感体验的产生。

3.4前庭系统与自主神经功能 前庭系统也可能通过自主神经途径对情绪产生影响，这也是情绪的一个组成部分。当前庭刺激过多，超出大脑所负责承受的处理能力时，会引起自主神经功能紊乱，致消化功能障碍，食物运动停止并产生恶心呕吐之感；这也解释了为什么运动病患者会出现恶心呕吐的现象，这是机体避免或阻止身体有害运动的一种正常保护机制。现代成像和电生理等技术发现前庭诱发恶心已经被证明对前额叶区域有消极的情绪影响[29]；前额叶区域能够调节与前庭刺激相关的消极情感，而在情绪调节障碍中额叶情绪调节能力降低与自主调节能力有关。此外，在脑干中，情绪的自主调节很可能是通过汇聚在脑干臂旁核的多个网络来完成的，同时臂旁核也是与前庭功能相关的自主神经调节过程的重要节点[30]。

4 前庭康复对情绪调节障碍的临床应用

4.1前庭康复治疗方法 针对前庭功能障碍的康复治疗方法主要是进行前庭刺激，常用的技术手段有前庭冷热刺激、前庭电刺激和前庭康复训练。前庭冷热刺激也是临床进行前庭功能检测的常用手段，通过温度差使半规管内的淋巴液密度改变形成压力差，进而刺激前庭形成反向眼震。前庭电刺激一般采用1 mA大小的电流，在受试者两侧乳突处放置电极进行刺激；前庭康复训练主要是通过进行头部、眼球的关键运动，以及各种身体姿势和活动来刺激前庭系统改善患者的前庭功能；其中，Cawthorne-Cooksey训练方案是最早的也是临床上常用的前庭康复训练方案。随着科技的发展，虚拟现实技术逐渐应用于前庭康复中，目前应用于前庭康复的类型主要有集成头戴显示和广角视野。王密等[31]指出虚拟现实训练法是很有前景的，可在安全且相对容易控制的条件下提供更具挑战性的交互环境，增加患者的沉浸感和训练兴趣，以强化训练效果。

4.2临床应用 临床研究前庭功能障碍与焦虑的关系时发现，虽然前庭系统与情绪调节有密切联系，但并不是所有的前庭功能障碍患者都有明显的情绪调节障碍。前庭系统的外周功能正常可能是产生与眩晕相关的焦虑症的前提条件，这也解释了双侧前庭功能障碍患者焦虑评分较低的原因[31]。研究人员应用前庭康复技术治疗伴有焦虑及抑郁情绪的前庭功能缺失患者，治疗组患者的特质焦虑量表(STAI)和抑郁量表(CES-D)评分均较对照组显著降低，认为前庭康复干预能够有效改善患者的负面情绪[32]；此外，研究表明，通过摆动进行适度的前庭刺激可以减轻当代大学生的压力，也可改善女性的经前综合症[33,34]；对健康青年人进行前庭电刺激可显著降低其焦虑水平[35]。在动物实验中，摇摆能够促进小鼠睡眠[36]，同样婴儿入睡时的轻微摆动也提供了一定的前庭刺激，能够抚慰婴儿情绪从而进入睡眠状态。在临床上前庭刺激对患者的情绪状态、情绪控制和焦虑水平具有改善作用。

5 结论与展望

越来越多的研究将前庭系统与看似不相干的领域结合在一起，发现前庭系统不再仅仅局限于运动系统。前庭系统与情绪调节之间共同的神经网络为两者之间的相互影响提供了基础；认知与情绪具有交互作用，使前庭系统对认知功能的影响逐渐扩展到精神情绪方面；大脑半球的侧化对前庭和情绪都有重要影响，焦虑水平与大脑前庭皮质的侧化(右侧)程度有关，左半球则被证明与抑郁相关；前庭刺激可通过激活岛叶等区域，缓解由于疼痛带来的不良情感体验；前庭系统也可通过自主神经等途径对情绪调节产生影响。此外，有研究指出前庭系统与愤怒对抗情绪也有一定的联系[37,38]；反过来，不良情绪的产生也会直接影响到前庭系统相关表象的改变，如：VOR、姿势稳定性等。

随着研究的不断深入，学者们对前庭系统的功能也有了进一步的了解，以上研究表明前庭系统与情绪调节是两个相互影响的部分。本文只提供了前庭系统与情绪之间彼此影响的几种可能机制，但具体影响通路尚未明晰，未来需要进一步深入研究，并以此为依据，为相关功能障碍者提供全面、明确、有效的康复训练方式。