神經發言 Nervestalk

這一章節，我們會提到三個很重要的眼震，分別是Rebound nystagmus、Brun’s Nystagmus、PAN（Periodic alternating nystagmus）、。為何要把這三個放在一起討論呢？因為他們主要都和小腦控制異常有關，也因此我們要從他們共有的Gaze-evoked nystagmus (GEN) 說起。

Gaze evoked Nystagmus

Gaze Evoked Nystagmus (GEN) ，注視誘發性眼震，特徵是在眼睛偏心注視時，產生與注視位置同方向的眼震。GEN 最常出現在左右方向注視或向上注視，但臨床上較少見於向下注視的眼震。

定位價值：小腦的 Flocculus

病理機轉

主要的成因是「眼球位置訊號不足」，導致眼睛無法穩定維持在偏心位置，而會逐漸漂移回到正中位置。前面我們在眼動掃視的解剖路徑解說時提到：NI可以看做一個維持眼球固定在某個方向的裝置，就像是彈簧拉長後卡住的掛鉤一樣。小腦會去計算你現在眼球轉動的位置是否和NI firing 的強度類似，正常人要是一致的，NI火力多強，眼球就該轉到特定的位置。但是，如果小腦的功能不好，那會使NI無法發出該有的火力，眼球位置就無法支撐在某一方向，學理上稱之為Leaky NI（我暫且翻為功能漏失的NI），此時就會產生病理性的慢相往中線偏移，之後再產生一個矯正的快相，於是就看到「往動眼方向的眼震」，也就是GEN名稱的由來。通常在生理上會由Flocculus來執行這個任務。

大家不知道還記得這個圖嗎？在前面提到NI和EBN的時候，用彈簧的例子舉例。當眼球要往右邊看的時候就像是往右邊拉一個彈簧，隨時會往左邊談回去，但因為有NI（藍色的勾勾），所以眼球能始終保持在一個方位。

當我們有一個Leaky NI，可以想像成就是一個鬆掉的鉤子。這時候彈簧就會慢慢縮回去，往中心點跑，這就是上面第一和第二個步驟分別出現的狀態，而這也是我們產生眼震的病理性慢相（Slow phase）。然而，身體感受到眼球偷偷往回跑了，所以又再用力拉回去，於是就形成了眼震的快相（Fast phase），也就是第三個步驟。因此，如圖中所示：當眼球往左看，慢慢往右邊leakage形成慢相，再往左形成快相，結果就是我們觀察到的：「眼球看左，眼震往左」的Gaze-Evoked Nystagmus。

Rebound Nystagmus

Rebound Nystagmus，反彈性眼震，可以視為一種 GEN的變形，特徵是在眼睛偏心注視一段時間後，又回到正中位置時出現眼震。而這個眼震的方向會與原本的 GEN 相反，也就是說，這個慢相會先朝著之前偏心位置移動，之後再產生一個往反方向的快相眼震。由於方向和原先注視方向不同，所以稱為「反彈性眼震」。

定位價值：Cerebellum flocculonodular

病理機轉

主要和小腦 flocculonodular lobe 的病變有關，因此同樣的，這種眼震也會和NI的功能受損扯上關係。當眼球在持續的偏心注視時，眼睛會不斷重新設定新的中心點（null point），最主要的目的，就是使原本的 GEN 漸漸減弱並逐漸適應偏心的位置。但是，如果小腦此處產生病變，在眼球回到原本的中心位置，卻不會是原先的Null point，而是新的Null point。這時候因為眼球位置和Null point有誤差，於是就產生一個訊號往原先的眼動方向形成慢相，之後緊接著產生一個矯正的快相。由於Null point已經偏移，所以當眼睛回到正中（neutral position）時，這種反彈效應會更明顯，反彈性眼震也會更強烈。

彈簧又出來了。正常生理，眼球往左邊看的時候就像彈簧拉緊一樣，會有一股張力想往回彈，這時候需要依靠NI來固定。前面提到的GEN是由於鉤鉤不穩定，但Rebound nystagmus是另一面牆壁不穩定。

當我們眼球往左邊活動以後，原本固定的那一面牆，居然慢慢地移動了，這就是前面所說的Null point reset。這使的彈簧慢慢的張力又沒有那麼強了。

所以，在Null point重新設定以後，當我們的彈簧回到原點（正中），卻相較第一個位置還要過頭，也就是彈簧過度縮短（壓縮）了。所以為了讓彈簧回到正常放鬆時的長度，彈簧回慢慢再往左伸長（慢相），之後又再產生一個快相往右。所以，整體的結論是：眼睛往左看，在眼睛回到正中時，產生往左的慢相，再產生往右的快相。「眼睛往左看，回正以後有往右的眼震」，這就是Rebound Nystagmus啦！

Brun’s Nystagmus

Brun’s 眼震是一種雙側、不對稱的眼震。當病人注視一側時，會出現大幅度、低頻率的眼震，當注視對側時，會有小幅度、高頻率的眼震。值得注意的是，出現「大幅度、低頻率眼震」的那一側通常是病灶所在的一側。

定位價值：CP angle or AICA region

病理機轉

其慢相呈現指數式減速（exponentially decreasing velocity），主要與同側腦幹神經整合器（neural integrator, 特別是同側內側前庭核）的壓迫有關。相反地，當注視對側時，則表現為小幅度、高頻率的快相，其慢相呈現線性速度漂移，這反映了同側前庭功能受損所致的不平衡。在臨床定位上，Bruns 眼震常見於大型小腦橋角腦瘤（cerebellopontine angle tumors），亦可出現在 AICA 中風 的病人身上。

我們就以Left CP angle tumor為例子。它影響到了：(1) 左側的NI（可以是左側的NPH或是NPH→IO→Flocculus的路徑）；(2) 左側的Vestibular nucleus。

(1) 左側NI受損：所以當眼睛往左邊看的時候，會產生Leaky NI的臨床症狀（就是功能不好的NI），這個就很像這章第一段提到的GEN囉！於是在左側功能不好的NI之下，眼球慢慢往右邊形成慢相，之後再形成快相往左。由於NI的功能是指數型式，所以眼震慢相會有指數衰減的大幅度眼震。

(2) 左側VN受損：左側VN受損眼球應該要往左邊共軛轉動（忘記怎麼想的可以參考眼動牛牛這篇），這時侯如果眼球轉左邊就是合理的，但如果往右邊看，就會產生一股很強的慢相要往左邊偏，緊接著再產生一個快相往右（也是符合Alexander’s Law）。於是，看右邊就形成一個往右，高頻低幅的眼震。

整體而言，左側CP angle受損，往左看會產生 (1) 的同方向大幅度低頻眼震，往右看會產生(2) 同方向低幅度高頻的眼震。

PAN（Periodic alternating nystagmus）

PAN，週期性交替眼震，是一種水平方向的眼震。其特色為：眼球的快速相位先朝一個方向跳動，隨後震盪逐漸減弱或暫停數秒，接著再轉向相反方向，形成週期性的交替。這樣的循環通常每 30 至 180 秒會重複一次。

定位價值：Nodulus and Uvula

病理機轉

這種眼震的產生來自：(1) 速度儲存機制失去控制，且過度活化；(2) 正常的調適機制（參閱上方Rebound Nystagmus）。於是(1) 會產生眼震，(2) 自動抵消單向眼震，但過度校正而使眼震方向反轉。正常情況下，小腦的nodulus與uvula會藉由Purkinje 細胞釋放GABA，產生對前庭神經核的抑制性控制。這能維持速度儲存系統的穩定。然而，當這些結構功能喪失時，這種抑制作用消失，導致速度儲存機制失衡，使得眼動反應被延長，進一步引起的過度補償，則會造成週期性神經放電。於是最終表現為不斷反轉方向的眼震。簡要來說，當 nodulus或uvula 受損時，水平 VOR 的時間常數會延長，這就導致對旋轉過度持久的反應。

其實我覺得可以直接想成是因為過度活化的速度儲存機制，你的身體感知不斷在轉動，所以就不斷校正Null point。但是過度校正Null point反而會讓Null point跑到正中線的另外一側，於是就產生左右反覆交替的PAN。至於甚麼是速度儲存機制（velocity storage mechanism, VSM）呢？

當我們頭在轉動的時候，會活化我們的前庭系統，其中產生角加速度就是由其中的半規管負責偵測，存在裡面的偵測器又叫做Cupula（頂帽）。當頭以固定角度轉動的時候（固定的角速度，沒有角加速度），我們的Cupula大約在6-7秒之後就會逐漸回到正常位置。這時候，如果你仍然在轉動，但是Cupula卻沒有偵測到轉動，你的視覺就會產生晃動。所以，為了確保我們不會產生視覺晃動，我們的中樞神經會稍微延長速度感知的時間，大約落在15-30秒左右，這就是VSM。我們的日常生活其實也能感受到SVM的存在，例如當我們原地轉圈圈一陣子以後突然停下來，理論上我們的前庭系統應該要停止傳送轉動的訊號，但是因為SVM持續運作，所以我們還是會感覺到天旋地轉。另一個案例是飛行員在沒有注視物體下飛行，若持續進行翻滾動作，時間夠久SVM仍會逐漸衰退，這時候就會產生空間迷航（參考來源）。

References: (1) Lee H, Kim HA. Anatomical structure responsible for direction changing bilateral gaze-evoked nystagmus in patients with unilateral cerebellar infarction. Medicine (Baltimore). 2020 Apr;99(17):e19866. doi: 10.1097/MD.0000000000019866. PMID: 32332650; PMCID: PMC7440085.; (2) Otero-Millan J, Colpak AI, Kheradmand A, Zee DS. Rebound nystagmus, a window into the oculomotor integrator. Prog Brain Res. 2019;249:197-209. doi: 10.1016/bs.pbr.2019.04.040. Epub 2019 Jun 8. PMID: 31325980. (3) Toglia JU. Periodic Alternating Nystagmus. Arch Otolaryngol. 1968;88(2):148–151. doi:10.1001/archotol.1968.00770010150006 (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.