方波振荡
扫视(冲动性眼球运动)
一目了然的要点
Section titled “一目了然的要点”1. 什么是扫视?
Section titled “1. 什么是扫视?”扫视是一种共轭眼球运动,将注视点从视野的一侧快速移动到另一侧。例如阅读时的眼球运动、眼震的快相以及REM睡眠中的眼球运动。
中央凹是直径约1.0毫米(约3°视角)的区域,视锥细胞密度最高。通过扫视快速移动视线,可以快速评估周围环境。
- 随意性扫视:有意进行的扫视,如阅读文本或注视指定目标。
- 不随意性扫视:无意中发生的扫视,如眼震的快相或REM睡眠期间。
- 朝向性扫视:向出现的视觉刺激方向进行扫视的任务。
- 反向扫视:向出现刺激的相反方向进行扫视的任务。需要抑制反射性朝向扫视和产生随意性扫视两个过程。
- 记忆引导扫视:视觉刺激消失后,延迟向记忆位置进行扫视的任务。
扫视的主要参数
Section titled “扫视的主要参数”以下参数用于临床评估。
| 参数 | 内容 |
|---|---|
| 振幅 | 眼球移动的角度(°) |
| 潜伏期 | 从刺激呈现到扫视开始的时间(约200毫秒) |
| 峰值速度 | 15°时约300~350°/秒,35°时约475~525°/秒 |
| 持续时间 | 与振幅呈线性关系。振幅与速度也呈线性关系。 |
| 增益 | 实际振幅与目标振幅之比 |
扫视启动约需200毫秒,最大速度可达约700°/秒。启动后轨迹固定,飞行中无法修正(弹道性质)。
峰值速度取决于振幅:15°扫视约为300–350°/秒,35°扫视约为475–525°/秒,最大可达约700°/秒。振幅与速度之间存在线性关系。
2. 主要症状与临床发现
Section titled “2. 主要症状与临床发现”扫视异常本身患者往往难以察觉。可能通过以下症状被发现。
- 振动幻视(oscillopsia):由于扫视侵入,患者可能感到视野晃动。
- 阅读困难:扫视速度降低导致追踪行文的能力下降。
- 注视困难或复视:反映眼球运动控制障碍。
临床所见(医生检查确认的发现)
Section titled “临床所见(医生检查确认的发现)”常规评估项目
Section titled “常规评估项目”- 扫视启动延迟:指令后是否能迅速产生扫视。延迟是眼球运动失用和亨廷顿病的特征。
- 活动范围和共轭性:检查有无眼球运动受限,以及双眼速度是否不一致。
- 扫视速度减慢:PSP中垂直扫视减慢,SCA2中水平扫视减慢是特征性的。
- 扫视辨距不良:扫视不足(hypometric)是帕金森病的特征,扫视过度(hypermetric)是小脑疾病的特征。
- 水平和垂直方向的独立评估:不同疾病对各方向独立影响,因此需要分别检查两个方向。
扫视侵入和振荡的类型
Section titled “扫视侵入和振荡的类型”扫视侵入是与眼震不同的异常眼球运动。眼震主要是慢相漂移,而扫视侵入主要是快速眼球运动。2)
正弦波振荡
眼球扑动:水平方向的高频扫视爆发,扫视间无间歇期。由PPRF或小脑顶核损伤引起。见于副肿瘤综合征和病毒性脑炎。2)
视性眼阵挛:多方向、不规则、高频扫视,扫视间无间歇期。代表性的是视性眼阵挛-肌阵挛综合征(儿童神经母细胞瘤)。2)
扫视脉冲:从固视点短暂扫视后立即产生矫正扫视。与SWJ的区别在于扫视间无间歇期。2)
3. 原因和风险因素
Section titled “3. 原因和风险因素”扫视异常是多种神经系统疾病的症状表现。以下列出代表性疾病和异常模式。
运动障碍疾病
Section titled “运动障碍疾病”- 进行性核上性麻痹(PSP):垂直扫视减慢早期出现,先于眼肌麻痹。由于riMLF(内侧纵束吻侧间质核)的爆发神经元受损。SWJ也常见。
- 帕金森病:水平和垂直扫视幅度不足。
- 多系统萎缩(MSA):SWJ、扫视辨距不良。
- 亨廷顿病:扫视启动障碍是主要眼部表现。也可出现扫视减慢。
- 脊髓小脑性共济失调(SCA):SCA2典型表现为水平扫视减慢。伴有扫视侵入的SCA(SCASI)表现为巨扫视振荡。
- 弗里德赖希共济失调:巨扫视振荡、持续性SWJ。
- 眼球运动失用:特征为通过头部推动和眨眼代偿扫视启动。
- 毛细血管扩张性共济失调:扫视幅度不足、交替性斜视、SWJ。
神经精神疾病
Section titled “神经精神疾病”- 阿尔茨海默病(AD):扫视幅度不足、潜伏期延长、峰值速度降低、反扫视障碍。
- ADHD:抑制不必要扫视的能力下降。
- 自闭症:反扫视错误增加。
- 精神分裂症(儿童期发病):预期性扫视和侵入性扫视增加。
导致扫视侵入的主要病因
Section titled “导致扫视侵入的主要病因”| 侵入类型 | 代表性病因 |
|---|---|
| SWJ | 帕金森病、PSP、小脑性共济失调、MS、副肿瘤性脑炎 |
| 宏扫视振荡 | 脊髓小脑变性、小脑肿瘤、遗传性小脑变性 |
| 扫视脉冲 | 中毒性/代谢性脑病、MS、脑干病变 |
| 眼球扑动 | 副肿瘤性(抗Ri)、MS、病毒性脑炎后 |
| 眼阵挛 | OMS、神经母细胞瘤(儿童)、抗Hu、抗Ri脑炎 |
垂直扫视减慢是PSP的早期表现,可能先于眼肌麻痹。亨廷顿病以扫视启动障碍为特征。SCA2典型表现为水平扫视减慢。
4. 诊断与检查方法
Section titled “4. 诊断与检查方法”临床评估(床旁)
Section titled “临床评估(床旁)”Termsarasab的五项评估是基本框架。
- 扫视启动:检查指令后启动的迅速性。
- 活动范围与共轭性:评估活动范围限制及双眼速度差异。
- 扫视速度:检查有无减慢。
- 扫视准确性:检查欠射、过射及纠正性扫视。
- 扫视侵入/振荡:识别SWJ、大扫视振荡、扑动/视阵挛。
独立评估水平和垂直方向很重要,因为不同疾病对各方向的影响不同。
眼球运动记录
Section titled “眼球运动记录”- 眼震电图(ENG):利用角膜-视网膜电位差记录眼球运动。可定量评估扫视、追随运动和固视。2)
- 视频眼动记录(VOG):通过高速眼动追踪进行定量评估。2)
- 视频分析软件(如Kinova):用于床旁眼动的简易定量评估。1)
根据扫视速度进行鉴别
Section titled “根据扫视速度进行鉴别”如果外展扫视速度正常,则外观上的外展限制可判断为假性外展障碍(ADAD),而非第六脑神经麻痹。5)
反向扫视任务的临床应用
Section titled “反向扫视任务的临床应用”- 在gap/overlap条件下执行正向扫视和反向扫视任务。3)
- 反向扫视任务比正向扫视任务更有效地区分MCI/AD与健康对照。3)
- 评估指标:扫视潜伏期、方向错误率、幅度、峰值速度。3)4)
5. 标准治疗方法
Section titled “5. 标准治疗方法”扫视异常通常作为基础疾病的症状出现。因此,原发病的诊断和治疗是首要任务。
针对每种神经退行性疾病或精神疾病的特异性治疗是基础。对扫视异常的直接干预是次要的。
脑积水相关的MSWJ治疗
Section titled “脑积水相关的MSWJ治疗”脑积水可导致可逆性MSWJ。随着脑室引流或VP分流后脑积水的改善,MSWJ消失。1)
Tanaka等人(2021)报告了一例54岁男性右丘脑出血伴急性脑积水的病例。紧急脑室引流后出现MSWJ(向右的侵入性扫视,2-3 Hz,振幅>5°,校正后潜伏期中位数200 ms),第2天随脑积水改善而消失。第36天引流夹闭后MSWJ再次出现,但VP分流后第39天再次消失,6个月后未复发。1)
针对扫视侵入的特异性药物治疗尚未确立。对于某些眼球运动障碍,已尝试使用巴氯芬、加巴喷丁、美金刚等药物。2)
正常的扫视精度是持续适应过程的结果。针对衰老或疾病引起的变化,会无意识地进行修正。
6. 病理生理学与详细发病机制
Section titled “6. 病理生理学与详细发病机制”扫视生成的神经回路
Section titled “扫视生成的神经回路”- 额叶眼动区(FEF):触发大多数随意扫视。直接投射到对侧PPRF和上丘。
- 上丘(SC):主要启动不随意扫视。SC吻侧极的固视神经元兴奋全停神经元以维持固视。1)
- 顶叶:上顶小叶和顶叶眼动区直接连接上丘。顶叶损伤会增加前扫视潜伏期。
- 基底节:纹状体参与反射性扫视的产生和抑制。药理学抑制黑质网状部GABA能投射会导致不可控制的扫视侵入。1)
- 小脑:蚓部和顶核参与扫视精度。顶核/小脑传出通路损伤会导致巨扫视振荡(重复性过度测量)。2)
- FEF和SC是互补的;一方受损仍能产生水平扫视,但双方受损会导致显著缺陷。
水平扫视的路径
Section titled “水平扫视的路径”FEF → SC → PPRF(脑桥旁正中网状结构)→ 外展神经核 → MLF → 动眼神经核
外展神经核包含两种神经元:(1) 直接支配同侧外直肌的下运动神经元,(2) 越过中线加入MLF,终止于支配对侧内直肌的动眼神经核神经元的核间神经元。
垂直扫视通路
Section titled “垂直扫视通路”FEF → SC → riMLF(内侧纵束吻侧间质核)→ 滑车神经核和动眼神经核 → 上斜肌、下斜肌、上直肌、下直肌
riMLF向双侧的滑车神经核和动眼神经核发送轴突。riMLF的爆发神经元损伤导致PSP早期向下扫视变慢。Cajal间质核(iC)参与垂直注视维持,单侧iC病变导致眼倾斜反应。
反扫视的神经机制
Section titled “反扫视的神经机制”正确的反扫视生成需要两个过程:(1) 抑制反射性前扫视,(2) 生成朝向目标镜像位置的随意扫视。4)
- SC内的注视神经元和运动神经元拮抗性地调节放电。4)
- DLPFC和ACC向SC发送自上而下的抑制信号。4)
- SEF向SC和FEF发送辅助运动指令,有助于成功完成随意反扫视。4)
- 反扫视任务调动由DLPFC、SEF、FEF、ACC、后顶叶皮层、丘脑和纹状体组成的额叶-顶叶-皮层下网络。3)
扫视振荡的神经机制
Section titled “扫视振荡的神经机制”扫视由脉冲-阶跃刺激生成。爆发神经元的高频放电(脉冲信号)移动眼球,紧张性神经元的注视维持刺激(阶跃信号)保持眼位,暂停神经元维持注视。脑干局部神经回路破坏导致扫视入侵。大致分为矩形波振荡(有扫视间期)和正弦波振荡(无间期)。
MSWJ的可逆机制(脑积水)
Section titled “MSWJ的可逆机制(脑积水)”第四脑室出口孔阻塞导致脑积水→第三脑室和中脑导水管扩张→上丘机械性牵拉→注视神经元活性降低→全暂停神经元活性降低→MSWJ发生。脑积水治疗后可逆性改善提示其为功能性机制而非破坏性机制。1)
7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)
Section titled “7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)”阿尔茨海默病和轻度认知障碍的扫视生物标志物
Section titled “阿尔茨海默病和轻度认知障碍的扫视生物标志物”Opwonya等人(2022)3)系统回顾了35篇原创文章,并进行了27项荟萃分析。结果显示,AD组的扫视潜伏期显著长于MCI组(在间隙和重叠条件下),AD组的反扫视错误率显著高于MCI组(在间隙条件下)。反扫视范式比扫视范式更有效地区分患者和健康对照,表明通过选择特定的扫视范式和条件可以区分MCI、AD和健康个体。眼动追踪技术作为一种非侵入性、低成本的AD生物标志物具有潜力。
使用反扫视任务评估酒精使用障碍
Section titled “使用反扫视任务评估酒精使用障碍”Si等人(2022)表明,慢性酒精使用会导致抑制控制障碍。高剂量(0.8 g/kg)和低剂量(0.4 g/kg)均增加了反扫视潜伏期并降低了速度。反扫视抑制控制可能作为酒精使用障碍(AUD)的早期生物标志物,并讨论了使用VR技术和移动设备进行扫视评估的可能性。4)
反扫视任务有助于区分MCI和AD,作为非侵入性生物标志物的研究正在进展中。3)然而,目前仍处于临床诊断辅助的研究阶段,尚未作为确立的标准检查使用。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Tanaka K, Ando D, Irie K, et al. Macrosquare-wave jerks subsiding after hydrocephalus treatment in a thalamic hemorrhage patient. Intern Med. 2021;60:2487-2490.
- Gurnani B, et al. Nystagmus and nystagmoid movements review. Clin Ophthalmol. 2025;19:1617-1650.
- Opwonya J, Doan DNT, Kim SG, et al. Saccadic eye movement in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: a systematic review and meta-analysis. Neuropsychol Rev. 2022;32:193-227.
- Si Y, Wang L, Zhao M. Anti-saccade as a tool to evaluate neurocognitive impairment in alcohol use disorder. Front Psychiatry. 2022;13:823848.
- Lam D, Blah TR, Lau FS, et al. Apparent defective abduction without diplopia. Cureus. 2022;14(9):e29155.