阈下前庭电刺激通过靶向神经调控促进急性单侧前庭病视空间认知恢复:一项随机对照试验

《Journal of Translational Medicine》:Galvanic vestibular stimulation promotes visuospatial cognitive recovery in acute unilateral vestibulopathy via targeted neural modulation: a randomized controlled trial

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Journal of Translational Medicine 7.5

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  本研究针对急性单侧外周前庭病(AUPV)患者存在的视空间认知障碍,通过单盲随机对照试验探索阈下前庭电刺激(GVS)的治疗潜力。结果显示,GVS组在Corsi积木敲击测试(CBTT)和虚拟莫里斯水迷宫(vMWM)中表现显著优于假刺激组,证实GVS可加速视空间记忆恢复并调节前庭-海马通路。该研究为前庭功能障碍的认知康复提供了非侵入性 neuromodulation 新策略。

  
当我们突然感到天旋地转、站立不稳时,很可能遇到了前庭系统的问题。前庭系统不仅是维持身体平衡和视觉稳定的“指挥官”,近年研究发现它还是空间记忆和导航能力的“幕后推手”。双侧前庭功能丧失已被证实会导致空间认知障碍甚至海马体萎缩,但临床上更常见的单侧前庭病(如前庭神经炎)是否也会影响认知功能,一直是科学家关注的焦点。
单侧前庭病(UVP)患者由于前庭输入不对称,会导致空间网络中的半球间整合失调,进而影响视空间记忆和导航能力。虽然人体具有一定的自然代偿能力,但恢复过程缓慢且不完全。那么,能否通过人工干预加速这一过程呢?
在这项发表于《Journal of Translational Medicine》的研究中,韩国全北大学医院的研究团队将目光投向了前庭电刺激(GVS)——一种非侵入性的神经调控技术。GVS通过在乳突施加微弱电流,刺激前庭传入神经及其下游神经网络。动物实验表明,GVS能够调节海马θ节律、激活位置细胞并增强神经可塑性。研究人员假设,在急性单侧前庭病(AUPV)早期应用个体化阈下GVS,可能通过调节前庭-海马通路,加速视空间认知功能的恢复。
为了验证这一设想,研究团队开展了一项单盲、随机、假刺激对照试验。83名急性单侧外周前庭病(AUPV)患者被随机分为GVS治疗组(41人)和假刺激组(42人)。GVS组接受为期10天、每天30分钟的阴极置于病变侧的电刺激,电流强度为个体感觉阈值(0.8-1.0 mA)。所有参与者均在急性期(症状出现后7天内)和恢复期(4周后)接受系列评估,包括前庭功能测试和多项认知测验。
关键技术方法包括:①前庭功能测试组合(视频眼震图、视频头脉冲试验vHIT、冷热试验、前庭诱发肌源性电位VEMPs);②视空间认知评估(视觉物体与空间感知VOSP电池、Corsi积木敲击测试CBTT、积木设计测试BDT、虚拟莫里斯水迷宫vMWM);③个体化阈下GVS干预(阴极置于病变侧,阳极置于健侧);④广义估计方程(GEE)统计分析干预与时间依赖性效应。
视空间认知表现
广义估计方程(GEE)分析显示,GVS组在CBTT积木跨度和总分上均显著优于假刺激组(调整后分别+1.2积木和+8.8分,p<0.001)。左側前庭病变患者在CBTT表现上优于右側病变者(p=0.014),表明病变侧别对认知结果存在影响。时间主效应分析发现,无论接受何种干预,患者在位置辨别、立方体分析和BDT测试中的分数从急性期到恢复期均显著提高(p≤0.014)。更重要的是,干预与时间的交互作用对上述指标均达到显著性(p=0.029-<0.001),表明GVS加速了认知恢复的轨迹,而非简单提高组间均值。
虚拟莫里斯水迷宫
vMWM任务的三因素GEE分析揭示了显著的干预×试验×阶段交互作用(Wald χ2,p<0.01)。在急性期,两组寻找隐藏平台的潜伏期曲线基本重叠;而在恢复期,从第4次试验开始,GVS组定位平台的速度明显快于对照组。在无平台探测试验中,GVS组在目标象限停留时间更长(p=0.023),而运动速度无组间差异(p=0.704),表明GVS增强的空间记忆保留效果并非由运动能力差异所致。
研究结论与意义
本研究首次通过严格设计的随机对照试验证实,在急性单侧前庭病早期应用阈下GVS可显著改善视空间记忆和导航能力,其效果超越自然代偿过程。GVS可能通过重新平衡双侧前庭输入、激活海马-内嗅皮层网络、恢复θ节律和促进神经可塑性等多重机制发挥作用。
这些发现为前庭功能障碍的认知康复提供了新思路。特别是对于老年患者或已有认知缺陷的个体,前庭去传入可能会降低海马、岛叶和顶叶网络的功能储备,增加认知衰退风险。GVS作为一种非侵入性、耐受性良好的干预手段,有望成为这类患者认知康复的补充治疗策略。未来研究需要进一步优化GVS参数,明确长期疗效,并探索其在其他前庭疾病和神经退行性疾病中的应用潜力。
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