眼球训练改善人体不稳、步态障碍和疼痛的神经学机制

脑卒中、进行性核上性麻痹（PSP）、帕金森病（PD）、小脑性共济失调及多发性硬化（MS）等临床常见疾病通常会导致平衡和步态障碍。

近年来，大量研究表明，眼球运动训练作为一种辅助康复治疗手段，可以改善上述疾患的步行和平衡功能。

眼球运动训练以神经可塑性为基础，可激活中枢神经系统，直接刺激视觉系统和前庭系统，促进感觉整合，改善平衡和步态，是步态康复的一种重要手段。

一、眼球运动训练及其作用机制

1.常见的眼球运动训练

目前，常见的眼球运动训练主要由4种基本形式组成：

①扫视训练

即头部保持不动，眼睛在两固定目标之间来回移动，分别在水平和垂直方向进行。

②平稳追踪训练

即头部保持不动，眼睛跟随移动的目标一起运动，分别在水平和垂直方向上进行；

③前庭眼球反射训练

即眼睛注视固定的目标物不动，头部分别向左右和上下四个方向运动；

④辐辏运动

即双眼注视逐渐向受试者鼻尖靠近的目标物，待目标物移至距离受试者鼻尖5cm处时，再将目标物移离至鼻尖50cm处，此过程中双眼一直注视目标物。

可在卧位、坐位和立位下进行，适用于不同程度功能障碍的患者。

2.眼球运动的神经通路

参与眼球运动的结构

• 皮层结构，如额眼区、辅助眼区、顶叶眼区等；

• 皮层下结构，如基底节、上丘、脑干及小脑等。

其中，上丘是产生和调节扫视的重要部位。上丘接受来自视网膜和额叶的传入，并投射到脑干扫视发生器以启动扫视活动。

此外，脑桥网状核（NRTP）接受上丘的传入，并投射到小脑蚓部，小脑蚓部通过小脑顶核将信息传递到脑干扫视发生器，驱动和调节扫视运动。基底节在扫视的调节中也起着重要的作用。

来自额叶的输入传递到尾状核，增强了对黑质网状部的抑制，从而减少了其对上丘的抑制，上丘将兴奋信号传递到脑干，产生扫视活动。

帕金森（PD）患者由于基底节神经通路受损，上丘的活动受到过度抑制，从而导致扫视的潜伏期延长、幅度不足。

作为扫视通路最后的共同节点，脑桥和延髓网状结构中含有三种与扫视活动密切相关的神经元，分别为：

①爆发神经元：位于脑桥旁网状结构，对扫视的速度起决定作用；

②张力神经元：位于延髓上端背侧的舌下前置核和前庭神经核内，产生紧张性活动，决定扫视的位置；

③全面休止神经元：位于脑桥背侧的中缝核群中，产生节律性的抑制信号抑制爆发神经元的活动，以维持眼睛凝视动作和适时终止扫视运动。

这三种神经元的协调合作保证了扫视的正常运行。

平稳追踪运动存在两条平行的神经通路。

①视网膜通过外侧膝状体、纹状皮层、颞中区、颞上内侧区投射到额眼区，额眼区将信号经脑桥网状核和小脑蚓部向下传递到脑干眼球运动区，称为意识性追踪通路，该通路主要在追踪较小目标时被激活。

②视网膜经过外侧膝状体、纹状皮层、颞中区、颞上内侧区到背外侧脑桥核，最后通过小脑绒球部投射到脑干眼球运动区，称为反射性追踪通路，主要参与较大目标物的追踪。

此外，平稳追踪运动还受基底节—丘脑—皮层环路的调节。

3.眼球运动训练改善步态和平衡障碍的机制

关于眼球运动训练改善步态和平衡的机制尚不明确，可以归纳为以下两种机制：

①眼球运动直接刺激视觉系统和前庭系统，促进感觉整合，从而改善平衡和步态；

②眼球运动激活大脑相关区域，促进神经可塑性。

眼球运动通过视觉控制将目标图像投射到视网膜的最佳位置，从而提高了平衡。此外，眼球运动也是一种信号，可以增加大脑信息量的输入，促进姿势稳定。

随着年龄的增长，老年人视觉—前庭系统的整合能力逐渐减弱，眼球运动可以促进视觉和前庭系统的相互作用，对姿势控制产生积极作用，并改善姿势稳定性。

扫视训练可以改善扫视效率、降低潜伏期、提高准确性，并使患者头部运动时产生自主扫视，用以代偿前庭眼动反射不足；

通过凝视训练，患者能保持视野内移动物体的视觉稳定，并通过与前庭眼动反射交互作用，帮助患者运动时维持凝视稳定，以改善患者的平衡和步态。

虽然眼球运动训练改善平衡和步态的机制尚不清楚，但眼球运动系统和运动控制系统密切相关，两者存在许多共同的神经节点。

脑干和小脑被认为是眼球运动和运动控制系统最可能存在相互作用的区域。

脚桥核（PPN）和楔状核共同组成中脑运动区（MLR），该区域通过网状脊髓通路促进运动的产生，调节姿势性张力和运动节律。同时，该区域也与眼球活动相关。

PPN接受辅助运动区和额眼区的直接投射，因此，PPN受损会导致眼球运动障碍、姿势控制障碍以及步态障碍。

小脑参与步态和姿势的调节。此外，小脑还监测扫视运动，维持扫视的进程，并在目标物位于中央凹时发出抑制信号作用于上丘以终止扫视活动。

二、眼球运动训练在临床实践中的具体应用

1.脑卒中

研究表明，眼球运动训练可以提高脑卒中患者的姿势控制能力，改善患者的步行功能、提高其平衡能力以及生活自理能力。

2.进行性核上性麻痹（PSP）

PSP受累核团主要有脑桥中脑被盖部、桥髓网状结构、上丘及脚桥核（PPN），通常导致步态和眼球运动障碍。

PSP患者主要存在垂直扫视障碍（向上和向下两个方向扫视缓慢、幅度不足）、辐辏运动受损以及无法根据观察距离调节线性前庭—眼反射。

眼球运动训练可以改善 PSP 患者的凝视控制，提高步行速度，改善平衡功能。

3.多发性硬化（MS）

眼球运动障碍是MS的主要特征之一，因常累及脑干和小脑，患者往往存在步态和平衡障碍。

研究表明，包含眼球运动在内的前庭康复疗法可以改善 MS 患者的疲劳和平衡障碍。

4.小脑性共济失调

小脑性共济失调是由于小脑及其相关联络纤维出现障碍而导致的一组以步态障碍、平衡障碍、眼球运动障碍、言语障碍等为主要特征的疾病。

其步态障碍主要表现为步速减少、步长减少、步宽增加以及步态变异率增加等。

其眼球运动障碍主要表现为眼球震颤、辨距不良、扫视速度减慢、平稳追踪运动异常等。

在视觉引导的步行任务中，小脑性共济失调患者站立相、摆动相以及双支撑相的持续时间增加，眼球扫视幅度不足，无法准确地注视地面上的标志物；

且在一次扫视结束后，随之会出现一或多次的矫正扫视，这种异常的扫视模式和步态导致了患者无法像健康对照一样精确地踩踏地面的标志物。

研究表明，经过提前的预演，比如在通过有障碍物的房间时，预先对障碍物进行扫视，能够改善小脑性共济失调患者的步行能力。

5.帕金森病（PD）

PD扫视异常与基底节病变有关，主要表现为扫视速度减慢、潜伏期延长、准确性下降。

冻结步态与眼球运动异常相关。

PD 患者还存在平稳追踪增益减少和凝视不稳等问题。

PD患者在转弯前缺乏预期的眼球运动和头部运动，因此转弯过程中易发生跌倒。

眼球运动是一个重要的辅助训练方法，可以提高转弯过程中躯体各部分的协调运动能力，降低潜在的跌倒风险。

6.脊柱侧弯

脊柱侧弯，是一种脊柱的三维畸形，包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。

青少年特发性脊柱侧凸( AIS )在脊柱侧弯中最常见。它涉及中枢神经系统(本体感觉、视觉、前庭、运动模式的整合)功能障碍、激素和代谢功能的改变、骨骼不对称生长或脊柱负荷异常等因素。

分析本体感觉，前庭觉，视觉等在脊柱侧弯方面的影响。

• 本体觉输入影响：本体感觉提供关节位置、方向的静态和动态组成部分的信息。

• 视觉输入影响：视觉输入受到睁眼和闭眼影响，视觉输入受到眼睛看到环境信息而改变输入的主要方面。

• 前庭觉输入影响：前庭觉提供关于重力、头部方向和头部运动的信息，影响眼球运动、身体意识和身体控制，可通过各种刺激(包括电流刺激) 调节。

本体感觉、前庭觉和视觉共同决定人体姿势控制。

因此，如果脊柱侧弯患者，感觉出现问题，本体感觉、前庭觉、视觉出现问题，中枢就会出现问题，感觉输入出现异常，就会出现区域的变化。

要彻底康复患者，必须有正确的感觉输入，恢复脊柱正确的感觉定位。

7.颈肩腰背痛

人体的颈部后方，在头和颈部连接的地方，有一组深而小的原始肌肉群：枕下肌群。

它内含较多张力感受器，可察觉到眼睛的细小动作，并把信号传递给大脑，接着大脑会传输信号使其他脊椎肌肉做出相应运动。 

即眼睛发出运动信号，枕下肌群指挥其他脊椎肌肉协调运动。所以整个颈胸腰骶尾椎的运动都是先由眼睛启动的。

因此，对于姿势异常、颈胸腰骶尾部的疼痛，都可通过眼球运动训练来改善。