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孩子一样尽情地做这些事情!
一、前庭概述
前庭系统是脊椎动物最古老且至关重要的感官,负责平衡导航及多种生理功能。
前庭器官与中枢神经系统广泛连接。前庭功能障碍会影响到人的健康:包括视觉、听觉、身体姿势与平衡、身体的空间感、空间认知能力、空间记忆、身体执行动作能力、听觉指令下进行身体活动、情绪、睡眠、内分泌等。
二、妊娠期间前庭系统的发育
第一阶段:3-8周
妊娠第3周前:胚胎后脑两侧外胚层增厚,形成听基板,感觉系统开始发育;
妊娠第4周:听基板被中胚层包围,形成听凹,后脱离形成听小泡。听小泡形成期间及之后:细胞分化为神经、感觉或非感觉细胞,形成前庭和听觉神经元,迁移至相应神经节;
妊娠第7周:耳石在椭圆囊中出现,半规管开始接收平衡信息,前庭毛细胞出现;
胎儿第8-9周:壶腹嵴变得活跃。
第二阶段:8-16周
妊娠第9-10周:第一个突触形成;
妊娠第11-13周:I型和II型毛细胞分化。
第三阶段:16-24周
妊娠第19-23周:骨囊由胚胎中胚层迅速形成;
妊娠第24周:内耳发育完成,但前庭水管内部孔径出生后达到最终大小。
第四阶段:24周-出生
妊娠第32周:前庭感受器变得活跃,前庭传入神经成熟并具有功能;
出生时:前庭神经节细胞达到成熟。
胎儿在子宫内逐渐暴露于重力环境中,从妊娠第26周后,重力影响逐渐增强,使胎儿能够检测到重力和运动的垂直影响,这对于适应出生后环境非常重要。早产儿可能因前庭脊髓束发育不成熟和重力体验剧烈改变而面临长期副作用。
三、妊娠期和出生后前庭发射的发育
前庭反射使人们在日常活动中,能够保持注视和身体姿势的稳定。这个能保持注视和身体姿势稳定的功能的实现依赖于成熟的神经元连接、外周器官和前庭核。
妊娠期12-24周
内耳与脑干中动眼神经核之间的神经元连接发生。
前庭神经的髓鞘化始于大约第20周,它是第一个完成髓鞘化的脑神经。
前庭核复合体在妊娠21周时具有功能。
出生后
前庭-眼反射(VOR)在出生时已存在;
婴儿表现:不准确的扫视,经常需要多次扫视才能注视到目标;
两个月:大多数正常儿童对冷热和旋转刺激产生前庭反应(十个月大时仍无VOR被视为异常)。
婴儿期-儿童期
两岁:扫视系统发育成熟;
儿童对正弦旋转的VOR增益高于成人,并且由于视觉-前庭相互作用的不成熟,对VOR反应的抑制也较差;
前庭系统与不断发育的海马体的连接。
学龄期-青春期
前庭-脊髓通路更为复杂,因为它控制的肌肉和关节数量众多,活动模式多样,且生物力学约束在发育过程中变化显著;
前庭-脊髓和前庭-颈反射逐渐发育至青春期成熟。
中枢前庭通路直至11至15岁才成熟。
四、前庭功能的重要性
从出生到青春期,运动技能和运动发展是通过爬行、行走、玩耍和其他经验获得的。在整个发育时期,前庭刺激至关重要。
如果在生长发育期间,运动减少可能导致运动发育里程碑的延迟达成和姿势运动控制的受损。
研究表明:由于各种原因导致的前庭刺激抑制,可能会出现各种认知学习上的问题:如运动技能获取延迟、认知问题、阅读困难(听力损失患者的语言能力进一步受损)、空间障碍等。
经过研究发现,在虚拟世界中的导航并不会激活相同的感官或运动系统,因此并不会引起正常的前庭刺激。
所以我们需要多增加有益于儿童发展前庭功能的活动:包括在游乐设备上玩耍(旋转类:旋转木马、小飞象等)、在允许线性和旋转摆动的秋千上玩耍、在滑梯上滑行、在蹦床上跳跃、在垫子或床上跳跃、舞蹈或运动活动、滑冰、游泳等(图2)。
五、前庭感觉器官
耳石器官——负责检测头部的线性加速度运动,对头部平移活动和重力的位置敏感;
半规管——负责检测头部的旋转运动,对角加速度敏感。
耳石器官
主要包括球囊和椭圆囊:
球囊:感受直线加速、减速运动的刺激,特别是垂直方向的直线变速运动;
椭圆囊:感受直线变速运动的刺激,特别是水平方向的直线变速运动,以及重力的变化。
耳石附着在球囊和椭圆囊中,当人体进行头部运动时,耳石会随之移动,并刺激毛细胞产生神经冲动,这些冲动随后被传送到大脑,大脑经过分析处理,能够感知头部的位置变化,从而维持身体的平衡。
半规管
半规管分别感知头部在不同平面上的旋转运动,由于半规管的空间排列并非完全垂直,它们并不完全位于完全垂直的三个运动平面上(矢状面、冠状面、水平面)。
所以外半规管主要感知头部旋转,上半规管主要感知头部前后方向活动,后半规管主要感知头部左右方向活动,但因为头部活动方式很多,整体来说,半规管同时协调调控。
此外,每个半规管内部都嵌有毛细胞,这些毛细胞位于一种称为壶腹的流体和胶状结构中。
当头部活动时,半规管会相对于其内部的流体移动,对壶腹产生压力,从而使毛细胞弯曲。这种弯曲会触发神经冲动,将头部运动的信息传递给大脑。
思考:为什么前庭系统发育异常会引起这么多问题呢?
下一部分,我们会详细科普前庭系统的传导通路,这样能更好的理解对于儿童和青少年来说前庭发育的重要性。
如果大家有任何问题或想要分享相关经历,都可以在社群内发言,也欢迎更多优秀的康复从业者加入我们一起交流~
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