眼球異常運動 (3) -Downbeat and Upbeat Nystagmus

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前一章我們提到了眼球異常運動的基本介紹,我們接著要來介紹最常見的兩個眼震:Downbeat and Upbeat Nystagmus。

Downbeat nystagmus 

Downbeat nystagmus 是臨床上最常見的後天性眼震之一。顧名思義,它的特徵在於眼球的慢相會緩慢往上漂移,而快相則是快速往下修正,因此在臨床觀察時,眼球會呈現向下跳動的現象。

這種眼震與周邊性眼震不同的一點是,當患者將眼睛往上看時,症狀反而會變得更嚴重。這種情況與 Alexander’s Law 有所差異。根據 Alexander’s Law,當眼睛朝快相方向注視時,眼震會加劇;然而,在 Downbeat nystagmus 中,當眼睛朝「慢相方向」注視時,症狀反而會增強,這種現象被稱為 Daroff’s sign。

病理機轉

主要與小腦 Flocculus 的 Purkinje 細胞功能受損有關。正常狀態下,這些細胞的作用是促進眼球向下的穩定。但當細胞受損時,眼睛便會失去向下控制,導致眼球慢慢往上漂移(形成慢相)。接著,眼動控制系統會察覺到眼睛異常向上偏移,於是快速地將其往下拉回(形成快相),這就是Downbeat Nystagmus。

路徑解釋

解剖構造

這邊大家要認識的包含:小腦的Flocculus,NPH (Nucleus prepositus hypoglossi)、SVN (Superior vestibular nucleus)以及CN3。

註:PHN應該是NPH,圖畫錯了,我有空再改(懶惰小神經敬上)

正常生理下,Flocculus 傳送的是抑制性的訊號到SVN,SVN傳送訊號到CN3核區。對下直肌 (IR, Inferior Rectus) 是抑制性的訊號,對上直肌 (SR, Superior Rectus) 是促進性的訊號。所以,當Flocculus活化時,它會抑制SVN,進而導致SR不活化(負正得負),IR被活化(負負得正),因此眼睛會向下看。

當Flocculus壞掉的時候(紫色叉叉),抑制性的訊號沒了(紅色虛線),SVN被過度活化了。因此SR被過度活化(粗藍色),IR被過度抑制(粗紅色),所以眼睛開始往上飄,這是慢相(病理性變化)的形成。之後又形成一個校正的訊號,讓眼睛快速往下,所以就產生快相向下的眼震-Downbeat nystagmus出現了!

Upbeat nystagmus

Upbeat nystagmus是一種相對少見但具有臨床意義的垂直型眼震。它的特徵是眼球的慢相會緩慢向下漂移,接著快相則快速向上修正,因此在臨床上觀察到的表現是眼球不自主地往上跳動。

這種眼震常與多種中樞神經病變或中毒狀態相關。例如,酒精濫用引起的 Wernicke 腦病變、多發性硬化症,或是某些藥物與毒物中毒等。此外,部分先天性疾病若影響到視覺路徑,也會造成這種情況,例如粒線體相關的視網膜病變,或因白內障導致的視覺輸入受損。

病理機轉

上跳型眼震與腦部的Vestibulo-tegmental tract(VTT)路徑有關。這條路徑其實就是上面Downbeat nystagmus最後端從SVN到CN3的路徑。另外,Flocculus與SVN和NPH(Nucleus prpositus hypoglosii)會有互相連接,因此有些文章會提及,Upbeat nystagmus和NI的穩定不佳有關就是這樣來的。這些訊息會調節小腦的迴路,再傳遞到腦幹中線結構,最後與動眼神經(第三對腦神經)連結。由於這條路徑在傳導過程中會經過交叉並形成雙側迴路,因此相關病灶通常呈現雙側性。

路徑解釋

解剖構造

除了剛剛提到的Flocculus→SVN→CN3以外,還有一個內部調節路徑,是從Flocculus→SVN→NPH繞一圈進行條控。其中,只有SVN→NPH是促進性的訊號(藍色),Flocculus→SVN以及NPH→Flocculus都是抑制性訊號(紅色)。

第一個可以出事的位置在SVN→CN3之間,這條路徑又叫VTT (Vestibulo-tegmental tract)。前面提到,這條路徑的「淨向量」,是讓眼球產生向上看的(SR活化、IR抑制)動作。但今天這個路徑訊號斷了(紫色叉叉),那就等同於向上的訊號沒了,於是眼球就開始向下飄移,形成慢相(病理性變化)。之後又再產生一個校正訊號,讓眼睛往上形成快相,Upbeat nystagmus出現了!

第二個可能要有點想像力了,是Ponto-medullary junction 壞掉(紫色叉叉),導致NPH功能喪失。NPH失去作用,導致抑制Flocculus的訊號變弱了(紅虛線),因此Flocculus的輸出訊號增強,SVN更被抑制(粗紅線),導致的結果就是SVN到CN3的訊號減弱了。所以結論其實和第一個是一樣的,只是出發點不同而已。所以啦,促進SR的訊號減弱,抑制IR的訊號也減弱,所以眼睛開始向下看,形成慢相(病理性變化)。之後又再產生一個校正訊號,讓眼睛往上形成快相,Upbeat nystagmus又出現了!

總結

其實到此為止,我們可以豁然開朗,垂直眼震的形成是可以用一套系統共同來解釋,只是毀損的地方不同,所以產生不同的症狀。下面是簡化版的卡通圖,大家可以自己試著走走看那個路徑,誰抑制誰,誰促進誰,所以病理性眼球會有慢相往某個方向,再產生校正訊號,所以又產生快相。Nystagmus好簡單……是吧!

F = Flocculus, SVN = Sup. Vestibular nucleus, NPH = Nucleus prepositus hypoglosii, SR = Superior rectus, IR = Inferior rectus

Pictures of this section were inspired from these sources. Redrawn and re-arranged by the author. (1) Oculist.net (v2) (2) Oculist.net (v7) (3) Leigh RJ and Zee DS. The neurology of eye movements. 5 ed. New York, NY: Oxford University Press, 2015 (Also with fourth edition, 2006) (4) Kheradmand A, Zee DS. Cerebellum and ocular motor control. Front Neurol. 2011 Sep 1;2:53. doi: 10.3389/fneur.2011.00053. PMID: 21909334; PMCID: PMC3164106.

「Nervous Nerve」的個人頭像

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