2008年12月13日

平衡與視覺

身體要平衡得靠前庭、視覺和本體感覺相互配合。我在談到平衡與視覺的配合時,我最常讓學生做的就是單腳站立。

先讓學生單腳站立,看看能撐幾秒,一般說來,撐超過60秒的大有人在。接著閉上眼睛再來一次,這回大家可就東倒西歪了。因為平衡也需要視覺的配合。

在以下的這份資料中說道,前庭接受到的刺激會整合視覺和本體感受器的刺激,然後送到眼球肌肉以保持視域。

資料來源:台灣e院
內耳前庭把人體受到的重力和加速度的剌激傳到中樞神經系統,首先傳到腦幹的前庭神經核( vestibular
nuclei ), 再整闔眼球和本體感受器傳來的訊息,並傳送到五個部位:
  1. 大腦皮質,解釋頭位和認識方向。
  2. 小腦,負責肌肉協調作用以維持平衡。
  3. 眼球肌肉,以保持視域。
  4. 脊髓,可保持肌肉張力以維持姿勢。
  5. 迷走神經核,維持正常胃腸蠕動。

人體若有病變影響了正常的平衡系統,前庭神經核接受了不平衡的訊息則會發生以下的狀況:
  1. 大腦皮質,解釋為頭暈、眩暈。
  2. 小腦,會導致運動失調(ataxia)。
  3. 眼肌神經核之興奮而引起眼振(nystagmus)。
  4. 脊髓之興奮而引起正位反射(righting reflex)。
  5. 迷走神經核之興奮而引起反蠕動導致噁心、嘔吐。
此外小腦還會發出訊號來壓制正常側內耳前庭的功能,使左右側不會那麼不平衡,以促進中樞神經的代償作用。
有個簡單的活動可以體驗這件事。

首先拿本書在眼前左右搖晃,你的頭不動,就算你眼睛努力跟上搖晃的速度,但你還是很難看懂書上的字。
反過來,改成頭左右搖晃,盯著手上的書看,你會發現這樣居然能看清楚書上的字。
同樣都是晃,為什麼頭晃和手晃有這麼大的差別呢?

最主要就是前面提到的,平衡的訊息會經過整合之後去控制眼球的肌肉。我們有個前庭眼反射Vestibular ocular reflex),這會讓眼球隨著頭部位置改變而做微調,所以即時你搖頭晃腦,你也能輕易的注視目標,這有助於我們在運動的狀態下,依舊保持清晰的視野。


此外,關於前庭眼反射,還有些東西可以玩,不過有點危險,因為你會吐。

原地轉個幾圈之後停下來,仔細看看眼睛發生什麼事,你可以像我一樣自拍,或是要別人轉給你看,但千萬不要自己對著鏡子看,因為你絕對看不出來發生什麼事,等一下再來說為什麼你會看不出來。

你會發生的事情就如同我拍的這段影片一樣-眼球振顫。眼球抖成這樣,不是我的意識控制的啊。

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說得白話一點、擬人一點。當你在旋轉的時候,視野不斷改變,腦努力的做到讓你在頭部旋轉的時候,依舊有前方清晰的視野,所以它不斷地送出「調正」的訊息,所以在旋轉的時候,其實眼球也正在振顫。

當你停下來的時候,表面上雖然是停下來了,可是內耳裡頭還是波濤洶湧啊,半規管的淋巴依舊在流動,所以還是讓眼球繼續振顫。結果,轉完圈圈,要走直線就變得很困難。但是有些人就是轉好幾圈依舊不暈?

誰?

花式溜冰選手!
他們能夠飛起來轉好幾個圈,如果是我,應該已經趴在地上吐了,或者我根本飛不起來。

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還有誰?
芭蕾舞者也可以
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他們能轉圈不暈最重要的技巧,就是從視覺著手。
一是在轉圈的時候閉上眼睛,這個你可以自己試試看,從電腦前站起來閉上眼睛轉五圈,看看你能不能走直線。換成張開眼睛轉五圈,你大概會走到撞牆

二是在轉圈的時候視覺傳遞同樣的訊號,這在舞蹈上的術語叫作「留頭」、「甩頭」。留頭就是身體先轉,頭不轉,等到身體轉到約180°時,再迅速甩頭。在轉圈時,透過甩頭讓眼睛一直都能盯著同一個地方。這個動作你在上面芭蕾舞者的影片中可以很清楚看到。


後記

關於眼振,後來還查到一個醫學檢驗前庭的方式。
在一名正常病患
,當左耳受到低於體溫的冷水( Cold water )刺激時,會出現一個相反方向(  Opposite side )的向右眼振。
當左耳受到高於體溫的溫水( Warm water )刺激時,會出現一個相同方向( Same side )的向左眼振。
取各個關鍵字的字首,拼成了個COWS的單字呢!其實我真想試試看呢,不過大概會不舒服吧?


喔,對了,前面說到看鏡子時看不到自己眼振,這個可以用下面這個方法來試試
請別人對著鏡子看,要他輪流看鏡中的自己的左眼和右眼,他會覺得自己眼睛都沒動,不過旁觀的你倒是很容易發現,其實他的眼睛動得很厲害
我想,解釋的原因,應該是眼球轉動時的視覺訊號,並沒有被感知到,至於是哪個階段發生的事情,我就不知道囉。

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