突然の転倒に対する頸部筋反射の機能的有効性

The functional effectiveness of neck muscle reflexes for head-righting in response to sudden fall.

抄録

前庭-側頭筋反射と頸部-側頭筋反射の相対的な機能的有効性を明らかにするために、健常者と迷路障害（LD）被験者の反射性ヘッド・ライトニングを比較した。刺激を頭部と頸部に大きく制限するため、被験者は仰臥位で水平なベッドに肩まで支えられ、頭部はスリングで端に支えられた。スリングが電磁キャッチで解放されると、頭部は自由に落下した。頭部落下は、被験者がリラックスして受動的に落下を受け入れるか、または能動的にできるだけ早く頭部を正すように指示された状態で行われた。どちらの指示でも、健常者の右旋回反応は、胸鎖乳突筋（SCM）の筋電図バースト（24.5msの潜時）で始まり、これは頭部下降速度の減速に反映された。LD被験者における最も早いEMG反応の潜時は67.4msであり、同様の減速を伴っていた。健常者の最も早い反応は前庭反射であるのに対し、LDではSCM伸張反射が最も早い反応であると考えられる。これらの反射に続いて、約100msで随意運動によるより強い筋電図活動が起こるが、随意運動が効果を発揮する前に、頭部転倒の制動が明らかになる。また、健常者は「能動的」な場合、「受動的」な場合よりも活発な右旋回反応を示したが、LDでは能動的右旋回反応は受動的右旋回反応よりも劣っていた。この結果は、反射反応が頭部正座に大きく寄与していることを示している。前庭の寄与は、伸張反射のみよりも有利であり、また反射反応の自発的な増強にも役立つ。

Reflex head-righting in normal and labyrinthine-defective (LD) subjects was compared to identify the relative functional effectiveness of vestibular-collic and cervico-collic myotactic reflexes. To restrict stimuli largely to the head and neck, subjects lay supine, supported up to the shoulders on a horizontal bed with their head supported in a sling over the edge. The head fell freely as the sling was released with an electromagnetic catch. Head drops were delivered with the subjects instructed to relax and accept the fall passively or to actively right the head as fast as possible. With both instructions, righting responses in normal subjects commenced with electromyographic (EMG) bursts in the sternocleidomastoid (SCM) at 24.5 ms latency, which was reflected in a deceleration of the downwards head velocity. The latency of the earliest EMG responses in LD subjects was 67.4 ms, accompanied by similar deceleration. It is assumed that the earliest response in normal subjects is vestibular, whereas in LDs the SCM stretch reflex is the earliest response. These reflexes are followed at circa 100 ms by more intense EMG activity due to voluntary movement, but braking of head fall is evident before voluntary activity takes effect. Righting was more effective in normal subjects than in LDs, and when "active" normal subjects made more vigorous righting responses than when "passive"; whereas active righting in LDs was no better than passive. The results demonstrate that reflex responses contribute significantly to head-righting. The vestibular contribution gives an advantage over stretch reflexes alone and also assists in voluntary enhancement of reflex responses.