ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «Ιατρική Ερευνητική μεθοδολογία» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «Ιατρική Ερευνητική μεθοδολογία» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΟΦΘΑΛΜΟΚΙΝΗΣΗΣ ΣΕ ΚΩΜΑΤΩΔΕΙΣ ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΚΟΝΤΟΓΟΥΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ Ιατρος Βιολόγος Επιβλέπων Καθηγητής : Τάσκος Νικόλαος Καθηγητής Νευρολογίας Θεσσαλονίκη Οκτώβριος 2007

2 2

3 Ευχαριστίες Στον επιβλέποντα καθηγητή και δάσκαλο μου κ. Νικόλαο Τάσκο αφιερώνεται η προσπάθεια αυτή. Η παρότρυνση για την ενασχόληση με ένα θέμα που γνώριζε πολύ καλά τη σημασία του μέσα από την πολύχρονη ενασχόληση του ως συνεργάτης ιατρός των μονάδων εντατικής θεραπείας του Νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ, αποτέλεσε την αρχική ιδέα και αφορμή για το παρόν πόνημα. Η σχεδόν καθημερινή επίβλεψη και ουσιαστική συμμετοχή στην καταγραφή αλλά και κατανόηση των ευρημάτων μέσα από δημιουργική συζήτηση, κατέστησε την προσπάθεια αυτή, παρότι ιδιαίτερα δύσκολη, δυνατόν να πραγματοποιηθεί. Η συνεργασία αποτέλεσε, και συνεχίζει να αποτελεί, πηγή ιδιαίτερης χαράς και τιμής. Τους δύο άλλους καθηγητές της τριμελούς μου επιτροπής, τον Επ. Καθηγητή κ. Ν. Καρακώστα και τον Αν. Καθηγητή κ. Χ. Σκούρτη για τη διαρκή ενθάρρυνση και δημιουργικές παρεμβάσεις τους καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της μελέτης αυτής. Τη Β Νευρολογική Κλινική του Νοσοκομείου και όλους τους ειδικευόμενους και συνεργάτες ιατρούς της κλινικής για τη συμπαράστασή τους και την πολύτιμη βοήθειά τους για διάφορα περιστατικά. Τον καθηγητή κ. Ιωάννη Μυλωνά, υπό τη διεύθυνση του οποίου ξεκίνησε η παρούσα εργασία και αποτέλεσε, μέσω της ιδιαίτερης σημασίας που αποδιδόταν στον τομέα της κλινικής Νευρολογίας, η Β Νευρολογική Κλινική πρόσφορο τμήμα για τη μελέτη κλινικών θεμάτων. Τους ιατρούς και το λοιπό προσωπικό των μονάδων εντατικής θεραπείας, που αγκάλιασαν την προσπάθεια αυτή και συμμετείχαν κριτικά στην παρατήρηση και καταγραφή των ευρημάτων της παρούσης. Τη σύζυγο μου, ιατρό Ακτινολόγο κ. Κωτούλα Αγορίτσα, στήριγμα σε κάθε επίπονη προσπάθεια μου. Τους γονείς μου ως βάση και πηγή όλων. 3

4 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ευχαριστίες...3 Αντί προλόγου...6 Εισαγωγή...8 ΟΦΘΑΛΜΟΚΙΝΗΣΗ- ΑΝΑΤΟΜΙΚΑ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ- ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ...11 Οφθαλμοκινητικοί μύες...11 Λειτουργικές τάξεις οφθαλμικών κινήσεων...13 Σχεδιασμός πειραματικών μελετών...17 Μέθοδοι καταγραφής οφθαλμικών κινήσεων...17 ΑΝΑΤΟΜΙΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ- ΝΕΥΡΩΝΙΚΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ...19 ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΑ ΗΜΙΣΦΑΙΡΙΑ...19 ΘΑΛΑΜΟΣ...20 ΜΕΣΕΓΚΕΦΑΛΟΣ...21 ΓΕΦΥΡΑ...24 ΠΡΟΜΗΚΗΣ...31 ΠΑΡΕΓΚΕΦΑΛΙΔΑ...33 ΣΥΝΟΨΗ...36 ΚΩΜΑ...42 Κλινική προσέγγιση του ασθενούς σε κωματώδη κατάσταση...42 ΤΟΝΙΚΕΣ ΑΠΟΚΛΙΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΕΜΟΝΩΜΕΝΕΣ ΑΠΟΚΛΙΣΕΙΣ ΑΞΟΝΩΝ...44 ΑΥΤΟΜΑΤΕΣ ΟΦΘΑΛΜΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ...49 ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ...53 ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...56 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

6 Αντί προλόγου Παρατίθεται αυτούσιο ένα τμήμα του προλόγου του V.S. Ramachandran από το βιβλίο του «Φαντάσματα στον εγκέφαλο» 1. Υπάρχει στη νευρολογία ένταση μεταξύ εκείνων που πιστεύουν ότι είναι δυνατόν να πάρουμε τα πιο πολύτιμα μαθήματα για τον εγκέφαλο από τις στατιστικές αναλύσεις μεγάλου αριθμού ασθενών και εκείνων που υποστηρίζουν ότι με το κατάλληλο πείραμα και με τους κατάλληλους ασθενείς- ακόμη και με ένα μόνο ασθενή- είναι δυνατό να εξαχθούν πολύ περισσότερες πληροφορίες, Αυτό είναι πράγματι μια πολύ ανόητη διαμάχη, αφού η επίλυση της είναι προφανής: Είναι χρήσιμο να αρχίσει κανείς πειράματα σε μεμονωμένα περιστατικά και, κατόπιν, να επιβεβαιώσει τα αποτελέσματα μελετώντας και άλλους ασθενείς. Ας φαντασθούμε κατ αναλογία, ότι κουβαλώ ένα γουρούνι στο καθιστικό κάποιου και ισχυρίζομαι ότι το γουρούνι αυτό μπορεί να μιλήσει. Εκείνος ίσως πει «Αλήθεια; Απόδειξέ μου το!». Κουνώ, τότε, το μαγικό μου ραβδί και το γουρούνι αρχίζει να μιλά. Στην περίπτωση αυτή, ίσως εκείνος πει: «Θεέ μου! Αυτό είναι εκπληκτικό!». Είναι, όμως απίθανο να πει: «Ναι, αλλά αυτό είναι μόνο ένα γουρούνι. Δείξε μου λίγα ακόμη και ίσως να σε πιστέψω!». Και, όμως, αυτή είναι στάση πολλών ερευνητών στο γνωστικό μου πεδίο. 6

7 Περίληψη Η μελέτη της οφθαλμοκίνησης αποτελεί ένα εύχρηστο και ιδιαίτερα υποβοηθητικό εργαλείο για τον κλινικό ιατρό. Στον ραγδαία αναπτυσσόμενο τομέα της Νεύρο-οφθαλμολογίας ένα ελάχιστο βιβλιογραφικά αλλά ιδιαίτερα σημαντικό κλινικά τμήμα αποτελεί η οφθαλμοκίνηση στους κωματώδεις ασθενείς. Ο στόχος της περιγραφικής αυτής ανασκοπήσεως είναι διττός. Κατ αρχάς να καταστήσει τον κλινικό ιατρό ικανό να αναγνωρίσει και να περιγράψει με σαφήνεια τις ουσιώδεις, κλινικά σημαντικές, κατηγορίες των οφθαλμικών κινήσεων, και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει σε εντοπιστικό και διαγνωστικό επίπεδο τις πληροφορίες αυτές. Στο πρώτο μέρος της εργασίας αυτής καταγράφονται και αναλύονται δεδομένα για την παθοφυσιολογία και το νευρωνικό υπόστρωμα του ιδιαίτερα περίπλοκου συστήματος της οφθαλμοκίνησης. Στο δεύτερο τμήμα αναλύονται οι δημοσιεύσεις που αφορούν διαταραχές της στους κωματώδεις ασθενείς και περιλαμβάνουν τις τονικές αποκλίσεις των οφθαλμών, τις αυτόματες οφθαλμικές κινήσεις και τη μελέτη των αντανακλαστικών κινήσεων. Summary The study of ocular movements represents a convenient and especially useful tool for the clinical doctor. In the rapidly developing field of Neuro-Ophthalmology a very small bibliographically but, undoubtedly, very important clinically is their study in the comatose patients. Aim of this narrative review is to make the clinical doctor capable to identify and describe accurately the essential, clinically important, categories of ocular movements and to use this information to make a clinical diagnosis. In the first part of the review, up-to-date facts about the pathophysiology and neuronic substrate of the complex system of ocular movements, are discussed. In the second part, we present and analyze the publications regarding disturbances and impairments of ocular movements that can comatose patients present with. These include conjugate or disconjugate eye deviation, spontaneous and reflexive eye movements. 7

8 Εισαγωγή Η μελέτη των οφθαλμικών κινήσεων έχει μακρόχρονη και ισχυρή παρουσία στην ιστορία της επιστήμης. Ξεκίνησε από τις εργασίες του William Porterfield ( ) που αφορούσαν τις εξωτερικές και εσωτερικές κινήσεις του οφθαλμού (εικόνα 1) και καταλήγει στη διενέργεια συνεδρίων με αποκλειστικό θέμα την οφθαλμοκίνηση [ECEM 2007 (14th European conference on eye movements, Potsdam-Germany)] αλλά και στη ύπαρξη εξειδικευμένων επιστημονικών περιοδικών (Journal of eye movements research). Η μελέτη της οφθαλμοκίνησης αποτελεί ένα ιδιαίτερα ευρύ ερευνητικό πεδίο που αφορά, εκτός από την ιατρική και τα προφανώς σχετιζόμενα επιστημονικά πεδία της νευρολογίας και της οφθαλμολογίας, και κλάδους όπως τη φυσιολογία, τη γλωσσολογία, την εξελικτική βιολογία, τις κοινωνικές επιστήμες και πολλά άλλα. Στα πλαίσια ποιών μελετών εντάσσονται οι οφθαλμικές κινήσεις; Η διαταραχή τους αποτελεί είτε αυτόνομη πάθηση είτε εντάσσεται στα πλαίσια πολυποίκιλων παθήσεων όπως η άνοια, η νόσος Parkinson, η διαταραχή έλλειψης προσοχής/υπερκινητικότητας (ADHD), το σύνδρομο Turette, ο αυτισμός, η νόσος Huntington, η σχιζοφρένεια. Χρησιμοποιούνται για τη μελέτη βασικών στοιχείων της ανθρώπινης συμπεριφοράς, όπως η ελεύθερη βούληση. Χρησιμοποιούνται σε γενετικές παθήσεις όπως η παρεγκεφαλιδική αταξία, σε συνδυασμό με τις μελέτες γενετικής σύνδεσης, για την εντόπιση γονιδίων. Χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση και έλεγχο νέων θεραπειών σε ποικιλία εκφυλιστικών και γενετικών παθήσεων 2. Η μεγάλη πρόοδος στην κατανόηση του νευρωνικού υποστρώματος των οφθαλμικών κινήσεων κατέστησε την παρατήρηση, την καταγραφή και τη μελέτη τους, πολύτιμο εργαλείο τόσο για τη βασική έρευνα όσο και για τους κλινικούς ιατρούς. Η συσχέτιση της σχετικά εύκολα παρατηρούμενης οφθαλμοκίνησης με τις περισσότερες εγκεφαλικές δομές και με πολύπλοκα νευρωνικά δίκτυα, την καθιστά ιδιαίτερα πλούσια πηγή πληροφόρησης για τη βασική έρευνα του πιο πολύπλοκου ανθρώπινου οργάνου. Για τους νευρολόγους και τους οφθαλμιάτρους, πολύ συχνά αποτελεί καθοδηγητικό σημείο εντοπισμού μιας εγκεφαλικής βλάβης. 8

9 Εικόνα 1: Οι αρχικές σελίδες των συγγραμμάτων του Porterfield για τη οφθαλμοκίνηση (αριστερά) και την όραση (δεξιά). Η ύπαρξη συγκεκριμένων πλεονεκτημάτων, καθιστούν την κατανόηση και την εξαγωγή συμπερασμάτων από την οφθαλμοκίνηση ευκολότερη από ότι η κίνηση των άκρων ή του κορμού: α) Οι κινήσεις που μελετώνται είναι περιορισμένες (στροφικές) (οι γραμμικές είναι ασήμαντες). Αυτό επιτρέπει την ακριβέστερη καταγραφή τους, απαραίτητο στοιχείο περαιτέρω ποσοτικοποιημένων αναλύσεων. β) Λείπει το απλό μονοσυναπτικό αντανακλαστικό 3. γ) Οι διάφορες υποκατηγορίες της οφθαλμοκίνησης μπορούν να διακριθούν σχετικά εύκολα δ) Υπάρχουν διακριτά είδη ανώμαλων κινήσεων με αρκετά σαφές ανατομικό υπόστρωμα, παθοφυσιολογία ή μεταβολική αιτιολογία, και ε) είναι άμεσα διαθέσιμες προς παρατήρηση. Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι να διασαφηνιστεί η φαινομενολογία τους στους κωματώδεις ασθενείς και να διερευνηθούν τα περιθώρια χρησιμοποίησης τους με όσο το δυνατό μεγαλύτερη ασφάλεια από τον κλινικό ιατρό. Σημαντικό ιδιαίτερα τόσο στο χώρο των επειγόντων περιστατικών του νοσοκομείου όσο και στις κλινικές των τμημάτων αλλά και στη μονάδα εντατικής θεραπείας Η ανάπτυξη της τεχνολογίας ανέδειξε ακόμη περισσότερο την ανάγκη για ταχείες διαγνωστικές προσεγγίσεις. Η ταχεία εκτίμηση του αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου είναι ένα παράδειγμα όπου ο χρόνος μετράει εις βάρος του ασθενή, όταν η 9

10 θρομβολυτική θεραπευτική παρέμβαση είναι διαθέσιμη. Η απεικόνιση και οι άλλες εξειδικευμένες διαγνωστικές εξετάσεις είναι εκ φύσεως και εξ ορισμού χρονοβόρες. Παράλληλα, η πολύ μεγάλης βαρύτητας εκτίμηση των συγγενών και του προσωπικού των ασθενοφόρων, καθιστούν απαραίτητο τον εφοδιασμό τους με ένα απλό κλινικό εργαλείο, που θα δώσει πολύτιμες πληροφορίες στον ιατρό. Η αξία της παρατήρησης των οφθαλμικών κινήσεων και το εύρος των πληροφοριών που προκύπτουν από αυτή, όσον αφορά τους κωματώδεις ασθενείς, αναδεικνύεται σε όλα τα νευρολογικά συγγράμματα επείγουσας θεραπείας 4, 5. Κατά τη μελέτη, όμως, της βιβλιογραφίας, τόσο σε επίπεδο βασικής έρευνας όσο και σε κλινικό επίπεδο προκύπτουν δύο συμπεράσματα. Κατ αρχάς, οι γνώσεις για το νευρωνικό υπόστρωμα των κινήσεων απέχει από την πληρότητα και συνεχώς εμπλουτίζεται με νέα δεδομένα. Οι γνώσεις αυτές, όμως, εμπλουτίζονται κυρίως από κλινικές παρατηρήσεις οι οποίες δίνουν νέες ερευνητικές κατευθύνσεις στο εργαστηριακό επίπεδο. Οι κλινικές παρατηρήσεις δεν είναι συστηματοποιημένες και ο μεγαλύτερος όγκος δεδομένων προέρχονται από σποραδικές καταγραφές και αναφορές. Αιτία για αυτό είναι ότι τα εξειδικευμένα και επαρκώς εξοπλισμένα κέντρα δεν είναι δυνατόν να έχουν πρόσβαση σε αυτή την κατηγορία ασθενών και μάλιστα στη οξεία φάση οπού η παρατήρηση έχει και τη μέγιστη σημασία. Αναδεικνύεται, συνεπώς, ο ρόλος των τμημάτων επειγόντων περιστατικών και των παθολογικών και νευρολογικών τμημάτων στην καταγραφή και αποκρυστάλλωση της γνώσης αυτής. Απαραίτητη προϋπόθεση για την διαπίστωση, την καταγραφή και τη διύλιση της οποιασδήποτε πληροφορίας από την παρατήρηση ενός φαινομενικά απλού κλινικού σημείου από τους ιατρούς των τμημάτων αυτών είναι η γνώση των υπαρχόντων δεδομένων για την κλινική του σημασία. Η έλλειψη συστηματοποιημένων καταγραφών και αναφορών αποτελεί ανάχωμα στην προσπάθεια αυτή. Στην παρούσα μελέτη, μέσω εκτεταμένης βιβλιογραφικής ανασκοπήσεως και με οδηγό εγνωσμένα συγγράμματα του επιστημονικού αυτού πεδίου, γίνεται προσπάθεια καταγραφής των υπαρχόντων δεδομένων τόσο σε επίπεδο βασικής έρευνας όσο και στο επίπεδο της κλινικής παρατήρησης. 10

11 ΟΦΘΑΛΜΟΚΙΝΗΣΗ- ΑΝΑΤΟΜΙΚΑ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ- ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ Οφθαλμοκινητικοί μύες Το εκτελεστικό σύστημα αποτελείται από 6 ζεύγη εξωτερικών (extra ocular) μυών και 3 ζεύγη εσωτερικών μυών (ακτινωτοί μύες, διαστολείς και σφιγκτήρες της κόρης). Οι εξωτερικοί μύες διακρίνονται στους τέσσερις ορθούς (άνω, κάτω, έσω, έξω) και στους δύο λοξούς (άνω, κάτω). Η ουσιώδης διαφορά τους είναι ότι οι ορθοί προσφύονται στον σκληρό χιτώνα του οφθαλμού μπροστά από τον ισημερινό του ενώ οι λοξοί πίσω από αυτόν. Αυτό συνεπάγεται ότι οι λοξοί μύες ενεργούν αντίθετα από την κατ όνομα δράση τους, στρέφοντας ο μεν άνω τον οφθαλμό προς τα κάτω, ο δε κάτω προς τα άνω. Εκτός από τον έξω και έσω ορθό, των οποίων η δράση είναι συγκεκριμένη, το αποτέλεσμα της δράσης των λοιπών μυών εξαρτάται από τη θέση του οφθαλμού στον κόγχο κατά την έναρξη της κίνησης (πίνακας 1). Το ιδανικό αποτέλεσμα προκύπτει από τον άριστο συντονισμό των μυών αυτών τόσο στην ομόπλευρη ομάδα όσο και αμφίπλευρα. Οι νευρικοί μηχανισμοί που ελέγχουν τη λειτουργία των μυών και το συντονισμό τους εδράζονται στον προμήκη, στη γέφυρα, το μεσεγκέφαλο, την παρεγκεφαλίδα, τα βασικά γάγγλια, και στο μετωπιαίο, βρεγματικό και ινιακό λοβό. Είναι πια γνωστά σε μεγάλο βαθμό δεδομένα για το νευρικό έλεγχο των οφθαλμικών κινήσεων τόσο από πειραματικά δεδομένα σε πειραματόζωα, όσο και, κυρίως από κλινικο-παθολογικές συσχετίσεις. 11

12 Πίνακας 1: Δράση οφθαλμοκινητικών μυών Μυς Πρωτεύουσα θέση Απαγωγή Προσαγωγή Άνω ορθός Απόκλιση προς τα Απόκλιση προς τα Έσω κυκλοστροφή άνω Προσαγωγή Έσω κυκλοστροφή άνω Κάτω ορθός Απόκλιση προς τα Απόκλιση προς τα Έξω κυκλοστροφή κάτω Προσαγωγή Έξω κυκλοστροφή κάτω Άνω λοξός Απόκλιση προς τα κάτω Έσω κυκλοστροφή Απόκλιση προς τα κάτω Απαγωγή Έσω κυκλοστροφή Κάτω λοξός Απόκλιση προς τα άνω Απαγωγή Έξω κυκλοστροφή Έξω κυκλοστροφή Απόκλιση προς τα άνω Εικόνα 2: Οφθαλμοκινητικοί μύες Εικόνα 3: Στεφανιαία μαγνητική τομογραφία οφθαλμικού κόγχου (Τ1WI ακολουθία). 1:Ανελκτήρας βλεφάρου,2:άνω ορθός,3: Έξω ορθός, 4:Κάτω ορθός, 5: Έσω ορθός, 6:Άνω λοξός, 7: Οπτικό νεύρο, Ανοικτά βέλη: Άνω και κάτω οφθαλμική φλέβα, Βέλος: Οφθαλμική αρτηρία 12

13 Λειτουργικές τάξεις οφθαλμικών κινήσεων Σκοπός του οπτοκινητικού συστήματος είναι να εστιάσει και να διατηρήσει την εικόνα του αντικειμένου που ενδιαφέρει στην ωχρά κηλίδα, παρά την κίνηση του αντικειμένου ή του παρατηρητή. Διακρίνουμε δύο τάξεις οφθαλμικών κινήσεων: τις ταχείες (fast eye movements-fem s) [ταχύτητα ο /δευτ.] o σακκαδικές κινήσεις o ταχεία φάση νυσταγμού τις αργές (slow eye movements-sem s) [ταχύτητα ο /δευτ] o Αιθουσαία (Οφθαλμο-αιθουσαίο αντανακλαστικό) o Οπτικοκινητική o Ομαλή παρακολούθηση και οπτική καθήλωση o Σύγκλιση Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή της λειτουργικής αποστολής των κινήσεων αυτών. Οι σακκαδικές κινήσεις είναι ταχείες οφθαλμικές κινήσεις που προσαρμόζουν τη γραμμή όρασης μεταξύ διαδοχικών σημείων καθήλωσης. Οι διακριτές τους κατηγορίες, όπως απεικονίζονται στον πιο κάτω πίνακα, αντικατοπτρίζουν σχεδόν όλο το φάσμα της ανθρώπινης συμπεριφοράς. Από τις πιο στοιχειώδεις, όπως την ταχεία φάση του αιθουσαίου νυσταγμού, έως τις ανώτερες νοητικές λειτουργίες, όπως τις κατευθυνόμενες από τη μνήμη. Διακρίνονται σε βουλητικές, προγνωστικές (αναμονής), κατευθυνόμενες από τη μνήμη, αντι-σακκαδικές, μετά εντολή, αντανακλαστικές, ταχείες, τυχαίες, ταχεία φάση νυσταγμού. Η μελέτη των σακκαδικών κινήσεων εστιάζεται στα εξής: Ταχύτητα Ακρίβεια Έναρξη Μη καταστελλόμενες σακκαδικές κινήσεις o Σακκαδικές εισβολές (Saccadic intrusions) o Σακκαδικές ταλαντώσεις (Saccadic oscillations) 13

14 Πίνακας 2 : Κατηγορίες σακκαδικών κινήσεων Κατηγορία Ορισμός Βουλητικές Ως αποτέλεσμα βούλησης Προγνωστικές ή Σακκαδικές κινήσεις σε αναζήτηση εμφάνισης του στόχου Αναμονής σε καθορισμένη θέση Κατευθυνόμενες από τη μνήμη Σακκαδικές κινήσεις σε θέση όπου ο στόχος είχε προηγουμένως εμφανισθεί Αντι-σακκαδικές Σακκαδικές κινήσεις στην αντίθετη κατεύθυνση από τη θέση εμφάνισης του στόχου (μετά οδηγία) Μετά εντολή Ως αποτέλεσμα οδηγίας Αντανακλαστικές Σακκαδικές κινήσεις προς νεο-εμφανισθέν στο περιβάλλον ερέθισμα (οπτικό, ακουστικό ή απτικό) Ταχείες Σακκαδικές κινήσεις με ελάχιστη λανθάνουσα περίοδο με την εμφάνιση νέου στόχου άμεσα μετά την εξαφάνιση του προηγούμενου σημείου καθήλωσης Τυχαίες ή Χωρίς συγκεκριμένα ερεθίσματα ή οδηγίες αντανακλαστικές Ταχεία φάση νυσταγμού Ταχεία κίνηση μετά αιθουσαίο ή οπτοκινητικό ερεθισμό ή επαναφορά στη μέση θέση μετά αυτόματη οφθαλμική απόκλιση Οφθαλμοαιθουσαίο αντανακλαστικό (vestibulo-ocular reflex, VOR) Το αιθουσαίο σύστημα σταθεροποιεί το βλέμμα και εξασφαλίζει την αρτιότητα της όρασης κατά τις κινήσεις της κεφαλής, ιδιαίτερα αυτές που συμβαίνουν κατά την κίνηση του ατόμου. Η ιδιαιτερότητα του αιθουσαίου συστήματος όσον αφορά τις οφθαλμικές κινήσεις είναι ότι έχουν πολύ μικρότερο λανθάνοντα χρόνο (<15 msec) από τις διενεργούμενες με τη μεσολάβηση του οπτικού συστήματος (>70 msec) 6, 7. Μόνο το VOR είναι ικανό να ανταπεξέλθει στις ταχείες κινήσεις της κεφαλής σε υψηλή συχνότητα. Π.χ., ασθενείς με απώλεια της λαβυρινθικής τους λειτουργίας δε μπορούν να διαβάσουν τις πινακίδες κατά τη διάρκεια της οδήγησης 8, 9. Διακρίνεται σε γωνιώδες και γραμμικό. 14

15 Το γωνιώδες (angular VOR) εξορμάται από τους ημικύκλιους σωλήνες, ενώ το γραμμικό (translational VOR) από το ελλειπτικό και σφαιρικό κυστίδιο. Προκαλούν αντιρροπιστική στροφή των οφθαλμών προς την αντίθετη πλευρά από αυτή της κίνησης της κεφαλής. Εικόνα 4: Γωνιώδες οφθαλμο-αιθουσαίο αντανακλαστικό (VOR). Αριστερή στροφή της κεφαλής προκαλεί ανάλογη στροφή των οφθαλμών προς τα δεξιά. Η ισομεγέθης αυτή αντίδραση των οφθαλμών συνεπάγεται τη σταθερή θέση των οφθαλμών στο χώρο. Το είδωλο του παρατηρούμενου αντικειμένου παραμένει ευκρινές (τροποποιημένο από Leigh and Zee: The Neurology of eye movements. 4 th ed. σελ. 8) Η οπτοκινητική λειτουργία (οπτοκινητικός νυσταγμός) διατηρεί την εικόνα στην ωχρά κατά τη διάρκεια παρατεταμένης στροφής της κεφαλής 10, 11. Το οπτοκινητικό σύστημα αναπληρώνει την ελλιπή λειτουργία του αιθουσαίου συστήματος στις χαμηλής συχνότητας σταθερές περιστροφικές κινήσεις. Δρα μέσω οπτικών ερεθισμάτων, καθώς στις παραπάνω συνθήκες όπου δεν απαιτείται ταχεία αντίδραση, είναι επαρκής η χρήση νευρωνικών κυκλωμάτων που τα περιλαμβάνουν. Οι κινήσεις παρακολούθησης συγκρατούν στην ωχρά την εικόνα ενός κινούμενου στόχου ή ενός ακίνητου στόχου κατά τη γραμμική κίνηση του ατόμου 12. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του συστήματος αυτού είναι η προβλεπτική του συνιστώσα. Η ικανότητα αυτή είναι άριστη σε κανονικές κυματομορφές (ημιτονοειδής καμπύλη), και πολύ καλή μετά εξάσκηση σε ιδιαίτερες κυματομορφές (κυβική) ή σε 15

16 συνδυασμούς. Αυτό αποτυπώνεται και στο γεγονός ότι ενώ μετά μη αναμενόμενες κινήσεις η λανθάνουσα περίοδος αντίδρασης είναι 100 ms, ο χρόνος μπορεί να μειωθεί ή και να μηδενιστεί αν μπορεί να προβλεφθεί η τροχιά του στόχου. Η οπτική καθήλωση δεν είναι επαρκώς τεκμηριωμένο αν αποτελεί τμήμα του μηχανισμού οπτικής παρακολούθησης, ανεξάρτητο μηχανισμό, ή ανασταλτικό τμήμα του συστήματος των σακκαδικών κινήσεων. Η σύγκλιση προκαλεί κίνηση των οφθαλμών προς αντίθετες κατευθύνσεις για την σύμπτωση των ειδώλων ενός αντικειμένου σε αντίστοιχες θέσεις του αμφιβληστροειδή των δύο οφθαλμών. Διακρίνεται σε οριζόντια, κάθετη και στροφική. Οι υπεύθυνοι για την σύγκλιση και απόκλιση των οφθαλμών νευρώνες εδράζονται στον μεσεγκεφαλικό δικτυωτό σχηματισμό, 1 έως 2 mm ραχιαία του πυρήνα του κοινού κινητικού. Η περιοχή ονομάζεται υπερ-οπτικοκινητική (supraoculomotor area)

17 Σχεδιασμός πειραματικών μελετών Πειραματικό υπόστρωμα των μελετών των οφθαλμικών κινήσεων για την εξαγωγή συμπερασμάτων που μπορούν να αναχθούν στον άνθρωπο αποτελούν οι πίθηκοι. Γίνονται χειρουργικές παρεμβάσεις, χρώσεις ή ηλεκτρικοί ερεθισμοί. Μέθοδοι καταγραφής οφθαλμικών κινήσεων Η καταγραφή των οφθαλμικών κινήσεων γίνεται με τις εξής μεθόδους: Άμεση παρακολούθηση (κλινική παρατήρηση, οφθαλμοσκόπηση) Video καταγραφή Ικανότητα ανάλυσης έως 0,5 μοίρες με μικρή ενόχληση του ασθενούς. Μειονεκτήματα αποτελούν το κόστος απόκτησης και λειτουργίας καθώς και ο σημαντικός ψηφιακός θόρυβος που καθιστά δύσκολη την ανάλυση των αργών οφθαλμικών κινήσεων Φωτοηλεκτρική παρακολούθηση (infrared differential limbus reflection technique) Καταγράφει τη θέση της σκληροκερατοειδούς στεφάνης μέσω της διάχυσης υπέρυθρου φωτός. Έχει πολύ καλή ανάλυση (<0,5 μοίρα), ελάχιστη ενόχληση και θόρυβο. Το κόστος της δεν είναι απαγορευτικό, αλλά έχει ικανότητα ανάλυσης μόνο μικρού εύρους κινήσεων (20 μοίρες οριζόντια και 10 μοίρες κάθετα) Παρακολούθηση εικόνων (Purkinje image tracker) Καταγράφει την κίνηση των ανακλώμενων από τον κερατοειδή ή την κόρη εικόνων προερχόμενων συνήθως από πηγή υπέρυθρου φωτός. Έχει πολύ καλή ανάλυση (<0,5 μοίρα), ελάχιστη ενόχληση και θόρυβο. Απαιτεί πλήρη καθήλωση της κεφαλής (καθώς η ελάχιστη κίνηση ανιχνεύεται ως κίνηση των οφθαλμών) και έχει ιδιαίτερα μεγάλο κόστος αγοράς και συντήρησης. Ηλεκτροοφθαλμογράφημα Αποτελεί την πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο. Είναι ελάχιστα ενοχλητική για τον ασθενή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παιδιά και σε μικρού βαθμού συνεργαζόμενους ασθενείς και είναι σχετικά οικονομική. Έχει ικανότητα ανάλυσης κινήσεων έως μία μοίρα. Τα μειονεκτήματα της είναι ο συνήθης θόρυβος 17

18 της ηλεκτρομυογραφίας και η ανάγκη συνεχούς βαθμονόμησης. Δεν είναι αξιόπιστο για τις κάθετες οφθαλμικές κινήσεις λόγω των κινήσεων των βλεφάρων. Ηλεκτρομαγνητική καταγραφή Αποτελεί τη συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη σε εξειδικευμένα κέντρα αλλά και ακριβέστερη μέθοδο 14, 15. Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη μέθοδος καταγραφής (<1 μοίρα) όλων των κατηγοριών οφθαλμικών κινήσεων. Μειονεκτήματά της αποτελούν η δυσφορία από τη χρήση σκληρικού δακτυλίου και το ιδιαίτερα μεγάλο κόστος. Εικόνα 5: Ηλεκτρομαγνητική καταγραφή με σκληρικό δακτύλιο. Στον οφθαλμό του ασθενούς προσαρμόζεται δακτύλιος με δύο μεταλλικά ελάσματα που καταγράφουν με ακρίβεια τις οριζόντιες, κάθετες και στροφικές οφθαλμικές κινήσεις. 18

19 ΑΝΑΤΟΜΙΚΟΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ- ΝΕΥΡΩΝΙΚΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ Στο κεφάλαιο αυτό θα περιγραφούν συνοπτικά οι ανατομικοί σχηματισμοί του εγκεφάλου που συμμετέχουν στη γένεση των οφθαλμικών κινήσεων. Η περιγραφή εστιάζεται στους κύριους σχηματισμούς ώστε να επιτρέψει την κατανόηση των κλινικών σημείων που ακολουθούν. Θα πρέπει να τονισθεί ότι η ακριβής ανατομική συσχέτιση στον άνθρωπο δεν έχει βρεθεί. Ακριβή ανατομικά δεδομένα υπάρχουν από άλλα είδη (π.χ. πίθηκοι) ενώ οι μελέτες στον άνθρωπο με τεχνικές όπως η λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fmri) δεν είναι ακριβείς. Επίσης περιγράφονται οι δομές βάσει των συγκεκριμένων αναγκών για το θέμα προς εξέταση, δηλ. την οφθαλμοκίνηση στους κωματώδεις ασθενείς. Υπάρχουν δομές και κυκλώματα ιδιαίτερα σημαντικά στην οφθαλμοκίνηση που δε συσχετίζονται με το θέμα και δε θα αναφερθούν. Για παράδειγμα, ο ιππόκαμπος και ο ρόλος του στις σακκαδικές κινήσεις που σχετίζονται με μνημονικές εγγραφές. ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΑ ΗΜΙΣΦΑΙΡΙΑ Ινιακός λοβός Η περιοχή 17 κατά Brodmann (πρωτογενής οπτικός φλοιός, V1) αποτελεί την εγκεφαλική πύλη εισόδου των οπτικών ερεθισμάτων. Οι V1 νευρώνες διεγείρονται από ερεθίσματα πρώτης τάξεως ( χωρική κατανομή της έντασης του φωτός). Κροταφικός λοβός Η περαιτέρω επεξεργασία των ερεθισμάτων γίνεται στην έσω κροταφική οπτική περιοχή (MT ή V5) και στη γειτονική άνω-έσω (MST). Εντοπίζονται στο σημείο σύγκλισης των τριών λοβών (ινιακού-βρεγματικού-κροταφικού) που αντιστοιχεί στην ένωση των περιοχών 19, 37 και 39 κατά Brodmann. Πειραματικές βλάβες της ΜΤ προκαλούν σκότωμα κίνησης στο αντίστοιχο οπτικό πεδίο. Προβάλλουν στο μετωπιαίο οπτικό πεδίο, σε άλλες φλοιϊκές περιοχές σχετιζόμενες με 19

20 την οφθαλμοκίνηση και στον έξω ραχιαίο πυρήνα της γέφυρας, συμμετέχοντας στο κύκλωμα της ομαλής παρακολούθησης. Βρεγματικός λοβός Η βρεγματική οπτική περιοχή (parietal eye field, PEF) περικλείεται στα τμήματα 39 και 40 κατά Brodmann (ανώτερο τμήμα της υπερχείλιας και γωνιώδους έλικας). Προβάλλει στη μετωπιαία οπτική περιοχή και στα άνω διδύμια. Είναι σημαντική για τη γένεση σακκαδικών κινήσεων οπτικά καθοδηγούμενων αντανακλαστικής εξερεύνησης. Μετωπιαίος λοβός Η μετωπιαία οπτική περιοχή (frontal eye field, FEF) εντοπίζεται στο οπίσθιο τμήμα της μέσης μετωπιαίας έλικας (περιοχή 8 κατά Brodmann). Συμμετέχει σε όλες τις βουλητικές και οπτικά κατευθυνόμενες σακκαδικές κινήσεις, στην ομαλή παρακολούθηση και τη σύγκλιση. Η συμπληρωματική οπτική περιοχή (supplementary eye field, SEF) εντοπίζεται στο άνω τμήμα της παράκεντρης σχισμής (περιοχή 6 κατά Brodmann). Είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον προγραμματισμό σακκαδικών κινήσεων ως τμήμα σύνθετων ή μετά εκπαίδευση συμπεριφορών. Η προ-συμπληρωματική οπτική περιοχή (Pre-SMA) που εντοπίζεται αμέσως έμπροσθεν της προηγούμενης είναι σημαντική για τις σακκαδικές κινήσεις κατά τη διάρκεια περίπλοκων ασκήσεων. Η ραχιαία έξω προμετωπιαία περιοχή (Dorsolateral prefontal cortex, DLPC) βρίσκεται έμπροσθεν της FEF (καταλαμβάνει περίπου το μέσο 1/3 της μέσης μετωπιαίας έλικας) και αντιστοιχεί στις περιοχές κατά Brodmann 46 και 9. Είναι υπεύθυνη για τον προγραμματισμό σακκαδικών κινήσεων προς στόχους από μνήμης και για τις αντισακκαδικές κινήσεις. ΘΑΛΑΜΟΣ Κύρια θαλαμική δομή για την οφθαλμοκίνηση είναι οι ενδοπετάλιοι πυρήνες. Δέχονται ώσεις από το FEF, SEF, PEF, PPRF, παρεγκεφαλίδα, άνω διδύμια και προτετραδυμική περιοχή και αντίστοιχα προβάλλουν μόνο στο φλοιό και όχι σε δομές του στελέχους. Φαίνεται να αποτελούν ένα σημείο διαφύλαξης αντιγράφου της 20

21 κίνησης 16 και βλάβες τους προκαλούν λάθη σε εργασίες δύο βημάτων 17 (όπου δηλ. είναι απαραίτητο να διατηρείται η μνήμη της πρώτης κίνησης ενώ προγραμματίζεται η δεύτερη). Ηλεκτρική τους διέγερση προκαλεί αντίθετα κατευθυνόμενες σακκαδικές κινήσεις 18. ΜΕΣΕΓΚΕΦΑΛΟΣ Τρεις είναι οι κύριες δομές του μεσεγκεφάλου που συμμετέχουν στον έλεγχο των κάθετων συζυγών κινήσεων, ο ραχιαίος διάμεσος πυρήνας της έσω επιμήκους δεσμίδας (rostral interstitial nucleus of the medial longitudinal fasciculus, rimlf), ο διάμεσος πυρήνας του Cajal (interstitial nucleus of Cajal, INC) και ο οπίσθιος σύνδεσμος. Δε θα γίνει αναφορά στον εκτελεστικό ρόλο των πυρήνων του κοινού κινητικού και τροχιλιακού νεύρου. Ραχιαίος διάμεσος πυρήνας της έσω επιμήκους δεσμίδας (rimlf) Αποτελεί την άμεσα υπεύθυνη προκινητική δομή για τη γένεση των κάθετων και στροφικών οφθαλμικών κινήσεων. Εντοπίζεται ραχιαία και έσω του άνω πόλου του ερυθρού πυρήνα και αιματώνεται από την οπίσθια θαλαμο-υποθαλαμική παράμεση αρτηρία που εκφύεται μεταξύ του διχασμού της βασικής αρτηρίας και την αρχή της οπίσθιας αναστομωτικής. Μερικές φορές είναι μονήρης και αιματώνει και τους δύο πυρήνες 19. Νευρώνει αμφοτερόπλευρα τους κινητικούς νευρώνες (κοινό κινητικό ν.) για τους ανελκτήρες μύες (άνω ορθό και κάτω λοξό) και σύστοιχα τους νευρώνες (κοινό κινητικό και τροχιλιακό ν.) για τους καθελκτήρες (κάτω ορθό και άνω λοξό). Ο δεξιός πυρήνας προκαλεί ταχείες στροφικές κινήσεις προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού (προς τα έξω κυκλοστροφή του δεξιού οφθαλμού και προς τα έσω του αριστερού) ενώ ο αριστερός αντίστροφα. Με τα παραπάνω δεδομένα μπορούμε να εκτιμήσουμε την επίδραση μονόπλευρων και αμφοτερόπλευρων πυρηνικών βλαβών. Μονόπλευρη βλάβη θα προκαλέσει ποικίλου βαθμού αδυναμία των προς τα κάτω σακκαδικών κινήσεων, απώλεια ταχέων στροφικών κινήσεων ανάλογα με την εντόπιση (δεξιά ή αριστερά) και στροφικός νυσταγμός αντίθετα από τη βλάβη 20. Αμφοτερόπλευρη βλάβη είναι πιο συχνή (η αιμάτωση είναι συνήθως από μονήρες αγγείο). Προκαλεί απώλεια όλων των κάθετων σακκαδικών βλεμματικών 21

22 κινήσεων (συνήθως οι προς τα κάτω επηρεάζονται περισσότερο). Διατηρούνται το οφθαλμοαιθουσαίο αντανακλαστικό, οι κινήσεις παρακολούθησης και οι οριζόντιες σακκαδικές κινήσεις. Αναφέρεται και ύπαρξη κάθετου ενός και μισό συνδρόμου 21. Διάμεσος πυρήνας του Cajal (INC) Αποτελεί την κύρια δομή για την κάθετη διατήρηση του βλέμματος (νευρικός ολοκληρωτής). Είναι αποδέκτης ώσεων από τους αιθουσαίους πυρήνες και από τον σύστοιχο rimlf και προβάλλει σε κινητικούς νευρώνες του κοινού κινητικού και του τροχιλιακού νεύρου αντίστοιχα μέσω του οπίσθιου συνδέσμου. Επίσης απολήξεις των νευρώνων του καταλήγουν σε κινητικούς νευρώνες των μυών του αυχένα και του κορμού. Μονόπλευρη βλάβη του συνεπάγεται αδυναμία διατήρησης έκκεντρης κατακόρυφης βλεμματικής θέσης, στροφικό νυσταγμό προς την πλευρά της βλάβης και την οφθαλμική αντίδραση κλίσης (ocular tilt reaction). Η τελευταία συνίσταται από ετερόπλευρη κλίση της κεφαλής, ομόπλευρη υπερτροπία, έξω στροφή του αντίστοιχου οφθαλμού και έσω στροφή του σύστοιχου. Αμφοτερόπλευρη βλάβη προκαλεί αδυναμία διατήρησης έκκεντρης κατακόρυφης βλεμματικής θέσης, ελάττωση του εύρους των κάθετων οφθαλμικών κινήσεων και έκταση της κεφαλής 22. Οπίσθιος σύνδεσμος και πυρήνας του οπίσθιου συνδέσμου Όπως αναφέρθηκε πιο πάνω, από τον οπίσθιο σύνδεσμο διέρχονται οι νευράξονες του INC που προβάλλουν στους αντίστοιχους πυρήνες του κοινού κινητικού, του τροχιλιακού και του INC. Διέρχονται επιπλέον και ίνες από τον πυρήνα του οπισθίου συνδέσμου (nucleus of the posterior commissure, npc) που πορεύονται προς τον αντίστοιχο rimlf και INC και προς την Μ ομάδα νευρώνων (αναφέρεται στη συνέχεια). Ο npc περιλαμβάνει νευρώνες που συμμετέχουν στην προς τα πάνω κίνηση των οφθαλμών 23. Βλάβη του οπίσθιου συνδέσμου προκαλεί την εμφάνιση ενός συνδρόμου που απαντάται στη βιβλιογραφία με ονοματολογία όπως ραχιαίο μεσεγκεφαλικό 22

23 σύνδρομο, σύνδρομο Parinaud, σύνδρομο Koeber-Salus-Elschig, προτετραδυμικό ή σύνδρομο του υδραγωγού του Sylvius. Χαρακτηριστικά του είναι: Ο περιορισμός ή η πλήρης απώλεια των κάθετων οφθαλμικών κινήσεων, και κυρίως των προς τα άνω, με συνοδό απώλεια της ικανότητας διατήρησης έκκεντρης βλεμματικής θέσης Ανωμαλίες βλεφαρικής κίνησης: σημείο του Collier, πτώση (σπανιότερα) Διαταραχές σύγκλισης: παράλυση, σπασμός, εξωτροπία, ψευδοπαράλυση απαγωγού 24, νυσταγμοειδείς κινήσεις κατά τη σύγκλιση Λοξή απόκλιση (skew deviation) Διαταραχές φωτοκινητικού αντανακλαστικού: αποσύνδεση αντίδρασης στο φως και στο κοντινό ερέθισμα (καλύτερη αντίδραση στο δεύτερο) Άλλες δομές Θα αναφέρουμε στη συνέχεια δομές του μεσεγκεφάλου όπου τα υπάρχοντα δεδομένα για τη συμμετοχή τους στην οφθαλμοκίνηση είναι ανεπαρκή χωρίς αυτό να μειώνει την μεγάλη σημασία τους. Περι-υδραγωγός φαιά ουσία Περιλαμβάνει νευρώνες που η παύση δράσης των οποίων επιτρέπει τις σακκαδικές κινήσεις. Υπάρχουν βιβλιογραφικές αναφορές για βλάβες της, που έχουν ως αποτέλεσμα απώλεια της προς τα κάτω κίνησης και τονική προς τα άνω απόκλιση των οφθαλμών 25, 26. Κεντρικός μεσεγκεφαλικός δικτυωτός σχηματισμός (central mesencephalic reticular formation, cmrf) Δέχεται ώσεις από τον PPRF, τον πυρήνα του οπίσθιου συνδέσμου, τον οροφιαίο πυρήνα της παρεγκεφαλίδας και από ανώτερα φλοιϊκά κέντρα. Προβάλλει στον NRTP και στους ανασταλτικούς νευρώνες του rip. Φαίνεται να ελέγχει άμεσα την επιτέλεση των σακκαδικών κινήσεων 27, 28. Ετερόπλευρη βλάβη του προκαλεί απόκλιση βλέμματος σύστοιχα, υπερμετρία σακκαδικών κινήσεων αντίστοιχα και προς τα άνω 28, υπομετρία σύστοιχων και προς τα κάτω 27, ενώ και η οπτική καθήλωση διακόπτεται από αντίστοιχες σακκαδικές κινήσεις. 23

24 Μ ομάδα νευρώνων Η Μ ομάδα νευρώνων εντοπίζεται ρυγχαία του διάμεσου πυρήνα του Cajal. Δέχεται ώσεις από τον rimlf και τον πυρήνα του οπισθίου συνδέσμου και προβάλλει στην υποομάδα του κοινού κινητικού για την προς τα άνω κίνηση αλλά και στο τμήμα του κοινού κινητικού για τον ανελκτήρα του βλεφάρου 29. Συντονίζει με τον τρόπο αυτό την άνω βλεμματική θέση με την ανύψωση των βλεφάρων. ΓΕΦΥΡΑ Στην καλύπτρα της γέφυρας εντοπίζονται οι νευρικές δομές που είναι υπεύθυνες για τις οριζόντιες συζυγείς κινήσεις. Πυρήνας απαγωγού Αποτελείται από δύο διακριτές, τόσο μορφολογικά όσο και βάσει φυσιολογικών ιδιοτήτων, ομάδες: Κινητικούς νευρώνες (motoneurons) οι οποίοι νευρώνουν τον ομόπλευρο έξω ορθό, και διαπυρηνικούς νευρώνες που οι χιαζόμενοι νευράξονές τους διέρχονται μέσω της έσω επιμήκους δεσμίδας και καταλήγουν στους αντίστοιχους νευρώνες του κοινού κινητικού νεύρου. Μία τρίτη ομάδα ομάδα νευρώνων που σχετίζεται με τον πυρήνα του απαγωγού είναι η κυτταρική ομάδα των παράμεσων οδών (cell groups of the paramedian tracts, PMT). Δέχεται ώσεις από όλους τους άξονες που καταλήγουν στον πυρήνα του απαγωγού και, μέσω της σύνδεσης της με την κροκύδα, παρακροκύδα και σκώληκα της παρεγκεφαλίδας, ενημερώνει την παρεγκεφαλίδα για τις εισερχόμενες ώσεις στον πυρήνα του απαγωγού 30. Πυρηνική βλάβη προκαλεί ομόπλευρη παράλυση της οριζόντιας συζυγούς κίνησης. Πιο ειδικά, σε μια πυρηνική βλάβη π.χ. αριστερά, οι κινήσεις από το κέντρο προς δεξιά είναι ανέπαφες. Οι κινήσεις από δεξιά προς το κέντρο είναι αργές γιατί οφείλονται μόνο σε αναστολή του δεξιού πυρήνα από τον αριστερό ανασταλτικό δικτυωτό σχηματισμό. Οι κινήσεις σύγκλισης δεν επηρεάζονται. Συνεπώς μπορεί να παρατηρηθεί μικρού βαθμού προσαγωγή του αντίστοιχου οφθαλμού με κοντινό ερέθισμα. 24

25 Οι κάθετες κινήσεις δεν επηρεάζονται. Παρατηρείται επίσης οριζόντιος νυσταγμός στην αντίπλευρη βλεμματική θέση. Η αιτία ίσως είναι καταστροφή των ινών από τον MVN 31, ή των ινών από τις PMT 32. Βλάβες περιορισμένες στον πυρήνα του απαγωγού είναι σπάνιες. Συνήθως βλάπτονται και γειτονικές καλυπτρικές δομές (έσω επιμήκης δεσμίδα, παράμεσος γεφυρικός δικτυωτός σχηματισμός, γόνυ του προσωπικού νεύρου). Πλήρης οριζόντια παράλυση του βλέμματος είναι σπάνια και συναντάται σε αμφοτερόπλευρες γεφυρικές βλάβες όπως σε έμφρακτα και απομυελίνωση 33. Παράμεσος γεφυρικός δικτυωτός σχηματισμός (paramedian pontine reticular formation, PPRF) Αποτελεί την κύρια δομή γενέσεως των εντολών για τις οριζόντιες σακκαδικές κινήσεις (κέντρο οριζόντιων βλεμματικών κινήσεων). Απαρτίζεται από τρεις κυτταρικούς πληθυσμούς: -Διεγερτικούς νευρώνες που εδράζονται στο ραχιαίο γεφυρικό δικτυωτό πυρήνα (nucleus pontis centralis caudalis), ρυγχαία του πυρήνα του απαγωγού. Δέχονται ανασταλτικές ώσεις από τους νευρώνες παύσης και τους ανασταλτικούς νευρώνες και προβάλλουν στον ομόπλευρο πυρήνα του απαγωγού. -Ανασταλτικούς νευρώνες που εδράζονται στο έσω τμήμα του ραχιαίου παραγιγαντοκυτταρικού πυρήνα, ουριαία του πυρήνα του απαγωγού. Δέχονται ανασταλτικές ώσεις από τους νευρώνες παύσης και άλλους ανασταλτικούς νευρώνες, διεγερτικές ώσεις από τους σύστοιχους διεγερτικούς νευρώνες και προβάλλουν στον αντίστοιχο πυρήνα του απαγωγού. -Νευρώνες παύσης (omnipause neurons) που εδράζονται στον διάμεσο πυρήνα της ραφής και προβάλλουν στους διεγερτικούς και ανασταλτικούς πυρήνες αλλά και στους πυρήνες του μεσεγκεφάλου υπεύθυνους για τις κάθετες βλεμματικές κινήσεις. Δέχονται ώσεις από τα άνω διδύμια και τον οροφιαίο πυρήνα της παρεγκεφαλίδας. Ένα απλοποιημένο μοντέλο της δράσης τους απεικονίζεται στο παρακάτω σχήμα: 25

26 Εικόνα 6: Νευρωνικό στελεχιαίο δίκτυο γένεσης οριζόντιων σακκαδικών κινήσεων. Οι ανασταλτικές συνδέσεις απεικονίζονται με επίπεδη κατάληξη. Οι νευρώνες παύσης (OPN) παύουν να αναστέλλουν το κύκλωμα κατά την έναρξη της σακκαδικής κίνησης, επιτρέποντας τους ερεθιστικούς νευρώνες (EBN) [1] να διεγείρουν τον πυρήνα του απαγωγού σύστοιχα και ταυτόχρονα τους σύστοιχους ανασταλτικούς πυρήνες (IBN)[2]. Αυτοί αναστέλλουν τους αντίστοιχους ερεθιστικούς νευρώνες [3]. Με το πέρας της σακκαδικής κίνησης, η παύση της αναστολής των ερεθιστικών νευρώνων [3], αναστρέφει το κύκλωμα. Σε δυσλειτουργία των νευρώνων παύσης αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση του οπτικού πτερυγισμού (ocular flutter). AI: διαπυρηνικοι νευρώνες απαγωγού, ΑΜ: κινητικοί νευρώνες απαγωγού, ΜΝ: πυρήνας κοινού κινητικού ν 34. Ετερόπλευρη βλάβη του PPRF προκαλεί απώλεια των οριζόντιων σακκαδικών κινήσεων προς την πλευρά της βλάβης σε όλες τις βλεμματικές θέσεις. Οι κινήσεις ομαλής παρακολούθησης και οι αιθουσαίας προέλευσης μπορεί να βλάπτονται επίσης ή να διατηρούνται ανέπαφες 35. Σε οξεία φάση προκαλεί απόκλιση του βλέμματος ετερόπλευρα. Νυσταγμός θέσης εμφανίζεται στην αντίπλευρη βλεμματική θέση. Αμφοτερόπλευρες βλάβες προκαλούν πλήρη απώλεια οριζόντιων βλεμματικών κινήσεων αλλά και αργές κάθετες κινήσεις Έσω επιμήκης δεσμίδα (Medial longitudinal fasciculus, MLF) 26

27 Αποτελεί μια νευρική δεσμίδα που εντοπίζεται κοντά στη μέση γραμμή, κοιλιακά την περι-υδραγωγού φαιάς ουσίας. Εκτείνεται κεφαλικά ως το διάμεσο πυρήνα του Cajal, ενώ συνεχίζει προς το νωτιαίο μυελό ως έσω αιθουσονωτιαία δεσμίδα. Συνδέει τους οπτοκινητικούς (κοινού κινητικού, τροχιλιακού και απαγωγού), αιθουσαίους πυρήνες, τον δικτυωτό σχηματισμό και τον πυρήνα του παραπληρωματικού, συντονίζοντας έτσι τις συζυγείς οφθαλμικές κινήσεις αλλά και κινήσεις της κεφαλής και του λαιμού. Στο σχηματισμό της συμμετέχουν ίνες και από τους τέσσερις αιθουσαίους πυρήνες. Από τον άνω αιθουσαίο πυρήνα, οι ίνες παραμένουν αχίαστες ενώ των υπολοίπων χιάζονται μερικώς. Εικόνα 7: Έσω επιμήκης δεσμίδα (τροποποιημένο σχήμα από Gray's Anatomy, σελ. 346) 27

28 Περιέχει συνεπώς νευράξονες υπεύθυνους για τις οριζόντιες, τις κάθετες και τις στροφικές οφθαλμικές κινήσεις. Για τις οριζόντιες κινήσεις, άξονες από τους διαπυρηνικούς νευρώνες του απαγωγού προβάλλουν στους κινητικούς νευρώνες που σχετίζονται με τον έσω ορθό μυ του αντίστοιχου κοινού κινητικού πυρήνα. Για τις κάθετες και στροφικές κινήσεις, νευράξονες από τους αιθουσαίους πυρήνες προβάλλουν στους πυρήνες του τροχιλιακού, του κοινού κινητικού και στον διάμεσο πυρήνα του Cajal. Βλάβη της προκαλεί το χαρακτηριστικό σύνδρομο της διαπυρηνικής οφθαλμοπληγίας. Διαπυρηνική οφθαλμοπληγία Κλινικά χαρακτηριστικά Το κύριο κλινικό σημείο βλάβης της έσω επιμήκους δεσμίδας είναι η πάρεση της προσαγωγής του σύστοιχου με τη βλάβη οφθαλμού κατά τις οριζόντιες συζυγείς κινήσεις. Μπορεί να είναι πλήρης ή μερική. Η μερική διαπιστώνεται με τη σχετική καθυστέρηση της προσαγωγής κίνησης (adduction lag). Αν και επηρεάζονται όλες οι συζυγείς κινήσεις, η πάρεση είναι πιο εύκολα αναγνωρίσιμη κατά την επιτέλεση σακκαδικών κινήσεων, η ταχύτητα των οποίων εξαρτάται από την ισχυρή σύσπαση των αγωνιστών μυών. Η ικανότητα προσαγωγής μπορεί να διατηρείται κατά τη σύγκλιση του οφθαλμού. Ο αντίστοιχος οφθαλμός συχνά εμφανίζει νυσταγμό κατά την απαγωγή του. Η παρουσία του θεωρείται ότι αντικατοπτρίζει την προσπάθεια του εγκεφάλου να αντιρροπήσει την αδυναμία της προσαγωγής. Η εννεύρωση του έσω ορθού αυξάνει και σύμφωνα με το νόμο του Herring της ισότιμης νεύρωσης, αυξάνει και η εννεύρωση του έξω ορθού. Αυτή έχει ως αποτέλεσμα αφενός την ικανοποιητική κίνηση προσαγωγής αλλά αφετέρου την υπερβολική κίνηση απαγωγής. Η σακκαδική κίνηση απαγωγής οδηγεί τον οφθαλμό πέρα από το στόχο και ακολουθείται από μετασακκαδικές αντιρροπιστικές κινήσεις (pulse-step mismatch) που παίρνουν τη μορφή εξαντλούμενου νυσταγμού (oscillations). Προς επιβεβαίωση της θεωρίας αυτής είναι τα εξής: Δεν παρατηρείται νυσταγμός σε οξεία πειραματικά προκαλούμενη διαπυρηνική οφθαλμοπληγία 36 28

29 Σε ασθενείς οπού ο προσάγων οφθαλμός κλείνεται για μερικές ημέρες σχεδόν εξαφανίζεται ο νυσταγμός 37 Χειρουργικής αιτιολογίας πάρεση του έσω ορθού προκαλεί την εμφάνιση παρόμοιου νυσταγμού, ο οποίος εξαφανίζεται μετά κλείσιμο του οφθαλμού επίσης για μερικές ημέρες 38 Συχνά συνοδεύεται από κάθετη απόκλιση των οφθαλμών (υπερτροπία του σύστοιχου οφθαλμού) ή από ασυζυγή κάθετο νυσταγμό του αντίστοιχου οφθαλμού (με ταχεία φάση προς τα κάτω). Η κάθετη απόκλιση πιθανολογείται ότι οφείλεται σε διακοπή προσαγωγών ώσεων από τους αιθουσαίους πυρήνες. Η συνύπαρξη της μη ικανότητας προσαγωγής επιτρέπει τη διαφοροδιάγνωση από παράλυση του τροχιλιακού νεύρου, ενώ παράλυση του κοινού κινητικού θα προκαλούσε χαμηλότερη θέση του οφθαλμού σύστοιχα, με πιθανή συνύπαρξη πτώσης βλεφάρων ή διαταραχές από την οφθαλμική κόρη. Έχει, επίσης, παρατηρηθεί κατακόρυφος προς τα κάτω νυσταγμός με συνοδή στροφική συνιστώσα στον αντίστοιχο οφθαλμό 39. Πιθανολογείται ότι σχετίζεται με τη διακοπή των ώσεων από τους αιθουσαίους πυρήνες. Ενώ οι όλες οι ώσεις από τους οπίσθιους ημικύκλιους σωλήνες διέρχονται από την έσω επιμήκη δεσμίδα, ένα τμήμα των ώσεων από τους πρόσθιους δε διέρχονται από αυτή. Αποτέλεσμα είναι η δημιουργία κάθετου νυσταγμού. Η παρατήρηση επιβεβαιώνεται και πειραματικά 36. Το στροφικό στοιχείο του νυσταγμού πιθανολογείται ότι οφείλεται στη διακοπή της σύνδεσης των αιθουσαίων πυρήνων με το διάμεσο πυρήνα του Cajal. Εικόνα 8: Διαπυρηνική οφθαλμοπληγία. Βλάβη της αριστερής επιμήκους δεσμίδας. Παρατηρείται αδυναμία προσαγωγής του αριστερού οφθαλμού. Η ικανότητα προς σύγκλιση δεν επηρεάζεται. 29

30 Εικόνα 9:Διαπυρηνική οφθαλμοπληγία. Γεφυρική βλάβη της έσω επιμήκους δεσμίδας δεξιά. Ο δεξιός οφθαλμός αδυνατεί να επιτελέσει προσαγωγή κίνηση. Ο αριστερός οφθαλμός πιθανόν να εμφανίζει νυσταγμό κατά την απαγωγή του (βλ. κείμενο) Σύνδρομο ένα και μισό Προέρχεται από βλάβη του πυρήνα του απαγωγού ή του PPRF και της σύστοιχης έσω επιμήκους δεσμίδας. 30

31 Η μόνη δυνατή κίνηση στο οριζόντιο επίπεδο είναι η απαγωγή του αντίστοιχου οφθαλμού. Στην ευθεία ατένιση παρατηρείται εξωτροπία, η οποία, συνήθως, είναι πιο εύκολο να παρατηρηθεί με παρεμπόδιση της οπτική καθήλωσης (με φακούς Frenzel) 40. Νυσταγμός, όμοιος με αυτόν που παρατηρείται στη διαπυρηνική οφθαλμοπληγία, χαρακτηρίζει τον απάγων οφθαλμό. Εικόνα 10: Σύνδρομο "ένα και μισό" (Δε βλάβη). Η μόνη δυνατή κίνηση στο οριζόντιο επίπεδο είναι η απαγωγή του αντίστοιχου οφθαλμού. ΠΡΟΜΗΚΗΣ Ο προμήκης περιλαμβάνει πυρήνες και νευρικά δεμάτια ιδιαίτερα σημαντικά για την οφθαλμοκίνηση, όπως οι αιθουσαίοι πυρήνες, οι περιϋπογλώσσιοι, ο προμηκικός δικτυωτός σχηματισμός, ο κάτω πυρήνας της ελαίας και το κάτω παρεγκεφαλιδικό σκέλος. Περιϋπογλώσσιοι και αιθουσαίοι πυρήνες Οι περιϋπογλώσσιοι πυρήνες αποτελούνται από ένα σύμπλεγμα πυρήνων: τον πρότακτο πυρήνα του υπογλωσσίου (nucleus prepositus hypoglossi, NPH), τον πυρήνα του Roller και τον παράθετο πυρήνα (nucleus intercalatus). Συνδέονται με 31

32 όλες σχεδόν τις δομές του στελέχους που σχετίζονται με την οφθαλμοκίνηση αλλά και με την παρεγκεφαλίδα 41. Ο NPH και ο γειτνιάζων έσω αιθουσαίος πυρήνας (NPH-MVN region) αποτελούν το νευρικό ολοκληρωτή για τις οριζόντιες βλεμματικές θέσεις. Πειραματικά προκαλούμενες βλάβες του εξαφανίζουν την ικανότητας διατήρησης έκκεντρης οριζόντια θέσης. 42 Η βλάβη των αιθουσαίων πυρήνων μπορεί να είναι περιορισμένη σε αυτούς ή, συνηθέστερα, να περιλαμβάνει και γειτονικές δομές. Εντοπισμένες βλάβες εκδηλώνονται κλινικά με ίλιγγο ή νυσταγμό (μπορεί να είναι οριζόντιος, κάθετος, στροφικός ή μικτός) Συνηθέστερα, συνοδεύονται από βλάβες παρακείμενων δομών, όπως των εγκεφαλικών σκελών και των περιϋπογλώσσιων πυρήνων. Το καλύτερα αναγνωρισμένο σύνδρομο που εντοπίζεται στην περιοχή είναι το σύνδρομο Wallenberg ή πλάγιο προμηκικό σύνδρομο και στο οποίο θα αναφερθούμε λεπτομερέστερα. Σύνδρομο Wallenberg Αίτιο του συνδρόμου αποτελεί συνήθως η απόφραξη της σύστοιχης σπονδυλικής αρτηρίας. Αναφέρεται, επίσης, η εκλεκτική απόφραξη της οπίσθιας κάτω παρεγκεφαλιδικής αρτηρίας 43, 44. Διαχωρισμός της σπονδυλικής, είτε αυτόματα είτε μετά τραυματισμό, είναι μερικές φορές η αιτία 45, και, σπανιότερα, απομυελινωτικές παθήσεις 46. Τα τυπικά κλινικά του ευρήματα είναι σύστοιχη υπαισθησία στο πρόσωπο, σύνδρομο Horner, παρεγκεφαλιδική αταξία, παράλυση της μαλθακής υπερώας, του φάρυγγα και του λάρυγγα με βράγχος φωνής και δυσκαταποσία. Στο αντίθετο πλάγιο του σώματος εμφανίζεται ημιϋπαισθησία. Ίλιγγος, ναυτία και έμετοι προέρχονται από την προσβολή των σύστοιχων αιθουσαίων πυρήνων. Ιδιαίτερα ενδιαφέροντα είναι και τα νευρο-οφθαλμολογικά του ευρήματα. Παρατηρείται απόκλιση (πλαγιοώθηση) των οφθαλμών προς την πλευρά της βλάβης στο σκοτάδι, με κλειστούς οφθαλμούς ή μετά ανοιγοκλείσιμο των βλεφάρων 47, 48. Αν ζητηθεί από τον ασθενή να εστιάσει ευθεία μπροστά και μετά να κλείσει απαλά τα βλέφαρά του, οι οφθαλμοί αποκλίνουν προς την πλευρά της βλάβης. Αυτό γίνεται φανερό από τις διορθωτικές σακκαδικές κινήσεις που επιτελεί όταν τα ανοίξει πάλι και προσπαθήσει να εστιάσει στον ίδιο στόχο. 32

33 Το κλινικό αυτό εύρημα μπορεί να προκληθεί πειραματικά μετά βλάβη του οροφιαίου πυρήνα της παρεγκεφαλίδας 49. Το εύρημα αυτό επιβεβαιώνει την υπόθεση ότι στο σύνδρομο Wallenberg η διακοπή ερεθιστικών ινών προς το ραχιαίο σκώληκα, απελευθερώνει την ανασταλτική δράση των κυττάρων του Purkinje στον οροφιαίο πυρήνα, γεγονός που ισοδυναμεί με απ ευθείας βλάβη σε αυτόν 50. Επηρεάζονται και οι σακκαδικές κινήσεις. Σύστοιχα είναι υπερμετρικές και αντίστοιχα υπομετρικές 47, 50, 51. Το κλινικό αυτό σημείο ονομάζεται ομόπλευρη πλαγιοώθηση των σακκαδικών κινήσεων (ipsipulsion of saccades). Παρόμοια επηρεάζονται και οι κάθετες σακκαδικές κινήσεις, έχοντας ως αποτέλεσμα μια λοξή πορεία προς το στόχο. Συχνά εμφανίζεται αυτόματος νυσταγμός (συνήθως μικτός οριζόντιοςστροφικός) στην μέση θέση, με κατεύθυνση είτε προς είτε από τη βλάβη 52. Η ομαλή παρακολούθηση κινούμενων στόχων προς την αντίθετη πλευρά της βλάβης βλάπτεται 47, ενώ εμφανίζεται και η οφθαλμική αντίδραση κλίσης (ocular tilt reaction) με ετερόπλευρη υπερτροπία 53. Κάτω πυρήνας ελαίας Βλάβη του προκαλεί το σύνδρομο του οφθαλμο-υπερώιου τρόμου (oculopalatal tremor). Εμφανίζεται, συνήθως, εβδομάδες έως μήνες μετά έμφρακτο ή αιμορραγία στο εγκεφαλικό στέλεχος, και σε ορισμένους ασθενείς συνοδεύεται από εμφάνιση προοδευτικής αταξίας 54. Το κύριο παθολογικό εύρημα του είναι η υπερτροφία του κατώτερου πυρήνα της ελαίας, που διαπιστώνεται με την μαγνητική τομογραφία 54, 55. ΠΑΡΕΓΚΕΦΑΛΙΔΑ Ακολουθώντας το διαχωρισμό που προτείνεται από τους Voogdt και Barmack 56, διακρίνουμε τρία κύρια παρεγκεφαλιδικά σύνδρομα: το σύνδρομο της κροκύδας και της παρακροκύδας, του οζιδίου και της κοιλιακής σταφυλής, και, τέλος του ραχιαίου σκώληκα και του οροφιαίου πυρήνα. Η συμμετοχή των ημισφαιρίων δεν έχει επακριβώς εξακριβωθεί

34 Κροκύδα και παρακροκύδα Η κροκύδα δέχεται ώσεις από τους αιθουσαίους πυρήνες, από τον πρότακτο πυρήνα του υπογλωσσίου, τον κατώτερο πυρήνα της ελαίας και από τις κυτταρικές ομάδες των παράμεσων οδών (PMT). Η παρακροκύδα δέχεται ώσεις από γεφυρικούς πυρήνες. Προβάλλουν στον σύστοιχο άνω και έσω αιθουσαίο πυρήνα και στην y ομάδα νευρώνων (μικρή ομάδα νευρώνων ακριβώς πάνω από το άνω εγκεφαλικό σκέλος, που φαίνεται να επηρεάζουν το κάθετο αιθουσο-οφθαλμικό αντανακλαστικό 57, 58 ). Προτείνεται η συμμετοχή της κροκύδας στον έλεγχο του οφθαλμο-αιθουσαίου αντανακλαστικού και της παρακροκύδας στην ομαλή πρακολούθηση 59, 60. Βλάβη των δομών αυτών συνεπάγεται ανεπάρκεια της ικανότητας ομαλής 61, 62 παρακολούθησης, νυσταγμό θέσης και rebound νυσταγμό Οζίδιο και σταφυλή Το οζίδιο αποτελεί το κεντρικό τμήμα του κροκυδοζώδους λοβίου και μαζί με τη σταφυλή συνιστούν το ουραίο τμήμα του σκώληκα. Δέχονται προσαγωγές ίνες από τον έσω και κατώτερο αιθουσαίο πυρήνα, τον πρότακτο πυρήνα του υπογλωσσίου, τον κατώτερο πυρήνα της ελαίας και το αιθουσαίο νεύρο. Προβάλλουν στους αιθουσαίους πυρήνες. Θεωρείται ότι ελέγχουν μηχανισμό αποθήκευσης ταχύτητας στα πλαίσια του οφθαλμο-αιθουσαίου αντανακλαστικού 63. Μέσω των δομών αυτών η αντίδραση των δευτεροταγών αιθουσαίων νευρώνων παρατείνεται πέρα από την άμεση αντίδραση των πρωτοταγών νευρώνων. Κλινικά, βλάβη της περιοχής έχει ως αποτέλεσμα την παράταση των οφθαλμοαιθουσαίων αντανακλάσεων, και την εμφάνιση του περιοδικά εναλλασσόμενου νυσταγμού στο σκοτάδι (και στο φως με συνοδή βλάβη της κροκύδας και της παρακροκύδας) Ραχιαίος σκώληκας Οι λοβοί VI, VII και VIII (τμήματα της κλιτούς, του φύλλου, φύματος και πυραμίδας του σκώληκα) δέχονται ίνες από τον παράμεσο γεφυρικό δικτυωτό σχηματισμό (PPRF), τον δικτυωτό καλυπτρικό πυρήνα της γέφυραw (NRTP), τους γεφυρικούς πυρήνες, τους αιθουσαίους πυρήνες, τον πρότακτο πυρήνα του 34

35 υπογλωσσίου και τον κατώτερο πυρήνα της γέφυρας. Προβάλλουν κυρίως στον οροφιαίο πυρήνα. Τα κύτταρα Purkinje του ραχιαίου σκώληκα εκφορτίζονται πριν την έναρξη των σακκαδικών κινήσεων και, πιθανότατα, στέλνουν στον οροφιαίο πυρήνα ένα σήμα παύσης της σακκαδικής κίνησης ακριβώς στο στόχο 64. Συμμετέχουν, επίσης, στη διεργασία υπολογισμού της ταχύτητας του στόχου κατά την ομαλή παρακολούθηση. Βλάβη του έχει ως αποτέλεσμα σακκαδική δυσμετρία (σύστοιχα υπομετρία και αντίστοιχα υπερμετρία), τονική απόκλιση του βλέμματος μακρυά από τη βλάβη και αδυναμία ομαλής παρακολούθησης στόχων που κινούνται προς την πλευρά της βλάβης 65. Οροφιαίος πυρήνας Εντοπίζεται κοντά στη μέση γραμμή, στο σκώληκα, κοντά στη οροφή της τέταρτης κοιλίας. Δέχεται ώσεις από το ραχιαίο σκώληκα, τον κατώτερο πυρήνα της ελαίας και παράπλευρες ίνες από τους άξονες των γεφυρικών πυρήνων που καταλήγουν στο ραχιαίο σκώληκα. Μέσω του άνω παρεγκεφαλιδικού σκέλους, προβάλλει στον παράμεσο γεφυρικό δικτυωτό σχηματισμό, στον ραχιαίο διάμεσο πυρήνα της έσω επιμήκους δεσμίδας, στον πυρήνα του οπισθίου συνδέσμου, το μεσεγκεφαλικό δικτυωτό σχηματισμό, το άνω διδύμιο. Οι νευρώνες του οροφιαίου πυρήνα εκφορτίζονται αμέσως πριν και κατά τη διάρκεια των σακκαδικών κινήσεων και της κίνησης της ομαλής παρακολούθησης, επιταχύνοντας την κίνηση των οφθαλμών προς την αντίθετη κατεύθυνση, ενώ ο σύστοιχος πυρήνας ελέγχει την παύση της κίνησης ακριβώς στο στόχο 64. Πειραματικά προκαλούμενη ετερόπλευρη βλάβη του έχει ως αποτέλεσμα υπερμετρικές σύστοιχες σακκαδικές κινήσεις και υπομετρικές αντίστοιχες (σύστοιχη ώθηση-ipsipulsion), σύστοιχη τονική απόκλιση βλέμματος και υπολλειπόμενη ομαλή παρακολούθηση στόχων που κινούνται προς την αντίθετη πλευρά από τη βλάβη 49. Στον άνθρωπο η βλάβη του πυρήνα είναι πάντα αμφοτερόπλευρη καθώς οι ίνες του διέρχονται από τον πυρήνα της αντίθετης πλευρά για να διέλθουν στο αντίστοιχο άνω παρεγκεφαλιδικό σκέλος. Έχει ως αποτέλεσμα έντονη σακκαδική υπερμετρία. 35

36 ΣΥΝΟΨΗ Συνοψίζοντας τις υπάρχουσες γνώσεις για το ανατομικό και νευρωνικό υπόστρωμα της οφθαλμοκίνησης, προκύπτει ότι ο ρόλος των ανώτερων κέντρων συνίσταται στον προσδιορισμό της επιθυμίας αλλαγής στην κατεύθυνση του βλέμματος. Ο ανώτερος έλεγχος της γένεσης των σακκαδικών κινήσεων διενεργείται από το μετωπιαίο λοβό (FEF, SEF, Pre-SMA, DPLC) και τον βρεγματικό λοβό (PEF) κατά κύριο λόγο με τη μεσολάβηση των οπισθίων διδυμίων (εικ. 11, ανοικτά βέλη). Σημαντικός είναι και ο ρόλος του κυκλώματος μετωπιαίος λοβός-nrtpπαρεγκεφαλίδα-στέλεχος καθώς καταστροφικές βλάβες των άνω διδυμίων δεν εξαφανίζουν τη δυνατότητα διενέργειας σακκαδικών κινήσεων 66. Εικόνα 11: Διαγραμματική απεικόνιση των δομών που προβάλλουν στη στελεχιαία γεννήτρια σακκαδικών κινήσεων (PPRF και rimlf). Η κύρια οδός ορίζεται από τα εντονότερα ανοικτά βέλη (περιγράφεται στο κείμενο) ενώ οι οδοί που περιλαμβάνουν το θάλαμο και την παρεγκεφαλίδα είναι δευτερεύουσες οδοί με υπό διερεύνηση κλινική σημασία. Με στικτά βέλη εμφανίζονται πιθανολογούμενες συνδέσεις. 36

37 Εικόνα 12: Σχηματική απεικόνιση της κύριας οδού των σακκαδικών κινήσεων Το σήμα αυτό μετασχηματίζεται από το δικτυωτό σχηματισμό του στελέχους στην απαιτούμενη ακριβή οδηγία για την ταχύτητα και θέση προς τους κινητικούς νευρώνες. Η αδρή διάκριση των κυκλωμάτων για την οριζόντια και την κάθετη κίνηση αναφέρεται στη συνέχεια. Εικόνα 13: Στελεχιαία γεννήτρια σακκαδικών κινήσεων. Με τα ανοικτά βέλη απεικονίζονται ανασταλτικές συνδέσεις ενώ με τα κλειστά οι διεγερτικές. rimlf : ραχιαίος διάμεσος πυρήνας της έσω επιμήκους δεσμίδας, PPRF: παράμεσος γεφυρικός δικτυωτός σχηματισμός 37

38 Οριζόντιες κινήσεις Κεντρική δομή αποτελεί ο πυρήνας του απαγωγού. Με τους κινητικούς και διαπυρηνικούς του νευρώνες ελέγχει την οριζόντια απόκλιση του βλέμματος. Ο παράμεσος γεφυρικός δικτυωτός σχηματισμός (PPRF) δίνει την εντολή για κίνηση ως συνισταμένη των υπερπυρηνικών εντολών και αναστέλλει τις αυτόματες κινήσεις. Οι αιθουσαίοι πυρήνες και ο πρότακτος πυρήνας του υπογλωσσίου αποτελούν το νευρικό ολοκληρωτή για την οριζόντια έκκεντρη βλεμματική θέση (σύμπλεγμα MVN/NPH). Κάθετες κινήσεις Τελική κινητική οδός αποτελεί ο πυρήνας του κοινού κινητικού και του τροχιλιακού νεύρου. Εντολέας αυτών είναι ο ραχιαίος διάμεσος πυρήνας της έσω επιμήκους δεσμίδας ενώ ο πυρήνας του Cajal είναι υπεύθυνος για την έκκεντρη διατήρηση του βλέμματος (νευρικός ολοκληρωτής). Ομαλή παρακολούθηση Ο ρόλος της ομαλής παρακολούθησης είναι σαφώς διαφορετικός από το ρόλο του σακκαδικού συστήματος. Πρέπει, ουσιαστικά, να προσαρμόσει την ταχύτητα κίνησης και τη θέση των οφθαλμών στην ταχύτητα και τη θέση ενός κινούμενου στόχου. Τα κύρια φλοιϊκά ερεθίσματα για τη διαδικασία αυτή προέρχονται από τον κροταφικό λοβό (μέση κροταφική και άνω μέση κροταφική περιοχή) και το μετωπιαίο λοβό. Οι νευρώνες του κροταφικού λοβού υπολογίζουν την ταχύτητα του στόχου. Ο ρόλος του μετωπιαίου λοβού, πιθανώς, έγκειται στην έναρξη της παρακολούθησης και στις προβλεπτικές συνιστώσες της. Οι φλοιϊκές αυτές δομές προβάλλουν, μέσω του οπίσθιου σκέλους της έσω κάψας, σε γεφυρικούς πυρήνες [ραχιαίος έξω γεφυρικός πυρήνας (dorsolateral pontine nuclei-dlpn) και δικτυωτός καλυπτρικός πυρήνας της γέφυρας ( nucleus reticularis tegmenti pontis-nrtp)]. Μια, επίσης σημαντική, οδός προς τους γεφυρικούς πυρήνες είναι διαμέσου του πυρήνα της οπτικής οδού (nucleus of the optic tract-not), ο οποίος εδράζεται στο σκέλος του άνω διδυμίου, και, πιθανώς, δέχεται και ώσεις άμεσα από την οπτική ακτινοβολία. Επόμενος σταθμός της οδού για την ομαλή παρακολούθηση είναι η παρεγκεφαλίδα με δύο διακριτές οδούς. Κατ αρχάς, ο ραχιαίος σκώληκας, που μέσω 38

39 του οροφιαίου πυρήνα, προβάλλει στο στελεχιαίο κινητικό δίκτυο, και, δεύτερον, η κροκύδα και η παρακροκύδα που μέσω του έσω αιθουσαίου πυρήνα και της y-ομάδας νευρώνων προβάλλουν στις ίδιες δομές. Εικόνα 14: Διαγραμματική απεικόνιση του νευρωνικού κυκλώματος της ομαλής παρακολούθησης. Η κύρια οδός απεικονίζεται με τις συνεχείς γραμμές. Διακεκομμένες εμφανίζονται οι πιθανολογούμενες οδοί. Επεξήγηση δίνεται στο κείμενο. 39

40 Εικόνα 15: Σχηματική απεικόνιση της οδού της ομαλής παρακολούθησης ΑΙΘΟΥΣΑΙΟ-ΟΦΘΑΛΜΙΚΟ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟ Κάθε ημικύκλιος σωλήνας επηρεάζει άμεσα ένα ζεύγος οφθαλμοκινητικών μυών που κινεί τον οφθαλμό σε παρόμοιο με τον δικό του προσανατολισμό επίπεδο (πρόσθιος ημικύκλιος σωλήνας- άνω ορθός και κάτω λοξός, οπίσθιος- άνω λοξός και κάτω ορθός, οριζόντιος- έσω και έξω ορθός). Μέσω του αιθουσαίου νεύρου, οι ώσεις καταλήγουν στους αιθουσαίους πυρήνες, που είναι οι εξής: Άνω αιθουσαίος πυρήνας (του Bechterew) Κάτω αιθουσαίος Έξω αιθουσαίος (του Deiters) Έσω αιθουσαίος (του Schwalbe) Η τελική κατάληξη των ώσεων είναι οι οφθαλμοκινητικοί πυρήνες. Οι ώσεις από κάθε ημικύκλιο σωλήνα έχουν διεγερτικό και ανασταλτικό σκέλος. Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται η πορεία των διεγερτικών και των ανασταλτικών ώσεων από τον οριζόντιο ημικύκλιο σωλήνα που σχετίζεται με τις οριζόντιες οφθαλμικές κινήσεις. Δε θα περιγραφούν οι οδοί των κάθετων κινήσεων που έχουν παρόμοια πορεία. 40

41 Εικόνα 16 : Αιθουσαιο-οφθαλμικό αντανακλαστικό. Αριστερόστροφη (προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού) κίνηση της κεφαλής διεγείρει μέσω του έξω και του έσω αιθουσαίου πυρήνα τον αριστερό έσω και τον δεξιό έσω ορθό. Παράλληλα αναστέλλει τη δράση του αριστερού έξω και δεξιού έσω ορθού. Αριστερόστροφη στροφή της κεφαλής προκαλεί κίνηση της ενδολέμφου προς τα δεξιά και ερεθισμό του αριστερού ημικύκλιου σωλήνα. Διεγερτικές ώσεις, μέσω του έξω αιθουσαίου πυρήνα και της ανιούσας οδού του Deiters, καταλήγουν στο σύστοιχο πυρήνα του κοινού κινητικού και προκαλούν τη σύσπαση του έσω ορθού. Επίσης, μέσω του έσω αιθουσαίου πυρήνα, καταλήγουν στον αντίστοιχο πυρήνα του απαγωγού και προκαλούν τη σύσπαση του δεξιού έξω ορθού. Παράλληλα, ανασταλτικές ώσεις, μέσω του έσω αιθουσαίου πυρήνα, καταλήγουν στον σύστοιχο πυρήνα του απαγωγού, αναστέλλοντας τη δράση του αριστερού έξω και δεξιού έσω ορθού. Τελικό αποτέλεσμα είναι η στροφή των οφθαλμών προς την αντίθετη πλευρά, δηλαδή δεξιόστροφα. 41

42 ΚΩΜΑ Κλινική προσέγγιση του ασθενούς σε κωματώδη κατάσταση Ο προσδιορισμός της αιτίας μιας οξείας έκπτωσης του επιπέδου συνείδησης αποτελεί μια πολύ δύσκολη κλινική πρόκληση. Ο κλινικός ιατρός πρέπει να προσδιορίσει ταχέως αν η αιτία είναι μεταβολική ή δομική και να αποφασίσει την ενδεδειγμένη αντιμετώπιση. Αν η αρχική εκτίμηση υποδηλώνει δομική βλάβη, η ακτινολογική διερεύνηση μπορεί πιθανώς να προσδιορίσει την αιτία και να καθοδηγήσει τη θεραπευτική αντιμετώπιση. Στις περιπτώσεις, όμως, που η απεικόνιση δεν προσδιορίζει την αιτία, δεν υπάρχει συνήθως άλλη άμεσα διαθέσιμη εργαστηριακή μέθοδος που θα διακρίνει τις κρίσιμες διαγνωστικές κατηγορίες πέρα από την προσεκτική κλινική εκτίμηση. Ο ρόλος του ιστορικού παραμένει κυρίαρχος, αν και η λήψη του τις περισσότερες φορές είναι αδύνατη ή, τουλάχιστον, ιδιαίτερα ανεπαρκής. Συγγενικά πρόσωπα, φίλοι ή άτομα παρόντα στο γεγονός μπορούν να δώσουν πληροφορίες για τον τρόπο εισβολής, συμπτώματα που ανέφερε ο ασθενής το τελευταίο διάστημα, πρόσφατο τραυματισμό, παθήσεις από τις οποίες έπασχε, ψυχιατρικό ιστορικό, πρόσβαση σε φαρμακευτικά ή άλλα σκευάσματα. Ιδιαίτερα σημαντικές είναι και οι πληροφορίες από το παραϊατρικό προσωπικό υπεύθυνο για τη διακομιδή του ασθενούς Τα κυρίαρχα σημεία της νευρολογικής εξέτασης είναι: Το επίπεδο συνείδησης Ο αναπνευστικός ρυθμός Το μέγεθος και η αντίδραση της κόρης στον φωτεινό ερεθισμό Οι οφθαλμικές κινήσεις (αυτόματες και προκλητές) Οι κινητικές αντιδράσεις Από τις πληροφορίες αυτές ο κλινικός ιατρός θα μπορεί να προσανατολισθεί στο είδος και την εντόπιση της βλάβης και προσανατολισθεί ταχέως στη θεραπευτική του προσέγγιση. Η αξία των πληροφοριών από τις παραπάνω νευρολογικές παρατηρήσεις είναι ισότιμη και εξίσου μεγάλη. Ο συνδυασμός τους είναι αυτός που θα καθοδηγήσει τελικά στη διάγνωση. Το τμήμα της νευρολογικής εξέτασης που αφορά την οφθαλμοκίνηση θα αναλυθεί στη συνέχεια, αποκομμένο από τη λοιπή νευρολογική 42

43 εξέταση, μόνο στα πλαίσια του συγκεκριμένου σκοπού της παρούσης εργασίας. Η νευρολογική εκτίμηση δε θα ήταν πλήρης, και πιθανόν ίσως ήταν και παραπλανητική, αν δεν συνδύαζε το μέγιστο βαθμό πληροφόρησης από κάθε δυνατό επίπεδο. Βάσει των παραπάνω, θα περιγραφούν στη συνέχεια τα χαρακτηριστικά των αυτόματων και προκλητών οφθαλμικών κινήσεων στους κωματώδεις ασθενείς. Στους ασθενείς αυτούς δεν παρατηρούνται κινήσεις που εξαρτώνται από ανώτερη φλοιϊκή επεξεργασία και απαιτούν συνεργασία όπως οι σακκαδικές κινήσεις, η ομαλή παρακολούθηση, η σύγκλιση, ο οπτοκινητικός νυσταγμός. Οι ικανές να μας παρέχουν στοιχεία παρατηρήσεις αφορούν τις τονικές αποκλίσεις των οφθαλμών, τις αυτόματες οφθαλμικές κινήσεις και τις εκλυόμενες μέσω αντανακλαστικών κινήσεις. 43

44 ΤΟΝΙΚΕΣ ΑΠΟΚΛΙΣΕΙΣ ΚΑΙ ΜΕΜΟΝΩΜΕΝΕΣ ΑΠΟΚΛΙΣΕΙΣ ΑΞΟΝΩΝ Η εκτίμηση της απόκλισης των οφθαλμών από τη μέση θέση έχει μεγάλη διαγνωστική και τοπογραφική αξία. Σύμφωνα με την κλίμακα για την εκτίμηση του αγγειακού εγκεφαλικού επεισοδίου του εθνικού ινστιτούτου για την υγεία των ΗΠΑ 67, η απόκλιση του βλέμματος από τη μέση θέση ταξινομείται σε τρεις κατηγορίες : φυσιολογική, μερική (με δυνατότητα υπερνίκησης με βουλητική ή αντανακλαστική δραστηριότητα) και πλήρης. Η προσπάθεια ανάδειξης μιας περιορισμένης αλλά αξιόπιστης κλίμακας για χρήση σε περιβάλλοντα όπου είναι απαραίτητη η ταχεία διάγνωση (προνοσοκομειακό επίπεδο και μονάδες αγγειακών εγκεφαλικών) οδήγησε στον περιορισμό της σε μια πενταβάθμια κλίμακα. Σε αυτή παραμένουν οι σημαντικότερες παράμετροι, στις οποίες ανήκει και η απόκλιση του βλέμματος 68. Μεγάλη προσοχή πρέπει να δίνεται στην εκτίμηση των ευρημάτων. Πρέπει να τονισθεί ότι δεν έχει γίνει μελέτη σε κωματώδεις ασθενείς παρά μόνο στο αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο. Επίσης, εμφανίζεται σε ορισμένες μελέτες 69 χαμηλή εγκυρότητα του σημείου της οφθαλμοκίνησης και δεν είναι γνωστό αν αίτία αυτού είναι η προσήλωση του βλέμματος του ασθενούς κατά την κλινική του εκτίμηση. Ως εναλλακτική μέθοδος προτάθηκε η αντικειμενικοποίηση της εκτίμησης αυτής μέσω της αξονικής τομογραφίας 70. Διαπιστώθηκε θετική προγνωστική αξία 93%. Οι παραπάνω ευρείας κλίμακας μελέτες αφορούν μόνο την οριζόντια τονική απόκλιση. Το γεγονός αυτό αντικατοπτρίζει την αποκρυστάλλωση των γνώσεων για την οριζόντια κίνηση και το πιο σαφές νευρωνικό της υπόστρωμα. Οι κινήσεις στον κατακόρυφο άξονα σε επίπεδο βασικής έρευνας ακόμη μελετώνται ενώ και σε κλινικό επίπεδο αναφέρονται σε ελάχιστες εργασίες. Οριζόντια τονική απόκλιση Μετά καταστροφική ημισφαιρική βλάβη, οι οφθαλμοί παρεκκλίνουν προς την πλευρά της φλοιϊκής βλάβης λόγω μη αντιρροπίσεως της δραστηριότητας του ακέραιου μετωπιαίου κέντρου. Ονομάζεται σημείο του Prevost ή του Vulpian

45 Εικόνα 17: Οριζόντια τονική οφθαλμική απόκλιση μετά Α.Ε.Ε. Βλάβη της δεξιάς μετωπιαίας περιοχής. Η μη αντιρροπούμενη δράση του ακέραιου μετωπιαίου κέντρου οδηγεί σε συζυγή τονική απόκλιση των οφθαλμών προς την πλευρά της βλάβης. MLF: έσω επιμήκης δεσμίδα, PPRF: παράμεσος γεφυρικός δικτυωτός σχηματισμός 45