Extent of reaction capacity of the vestibulo-ocular reflex

Zusammenfassung

Nach den Hypothesen zur Funktion des Bogengangssystems kann der vestibulo-oculäre Reflex Kopfgeschwindigkeiten von über 300°/s kompensieren. Allerdings beträgt beim Menschen die maximale Augengeschwindigkeit, die durch einen isoliert vestibulären Reiz erzielt werden kann, nur 100°/s. Wahrscheinlich kann mit den üblichen klinischen Tests nicht eine Reizstärke erreicht werden, die einem kräftigen physiologischen Reiz entspricht.

Durch systematische Untersuchung von Patienten mit positivem Fistelsymptom fanden wir einen Patienten, bei dem ein Idealmechanismus der Auslösung eines Fistelsymptoms bestand. Die maximale Augengeschwindigkeit der kompensierenden Phase betrug 315°/s und diese vestibuläre Phase war schneller als die sogenannte schnelle Phase. Diese jetzt empirisch bestätigte hohe Leistungsfähigkeit des vestibulo-oculären Reflexes stellt das Bindeglied dar zwischen der hypothetischen vermuteten hohen Leistung und der bislang tatsächlich gemessenen, nur begrenzten Reaktion nach isolierter vestibulärer Reizung. Damit wird die Hypothese untermauert, daß für die meisten physiologischen Reize, d. h. schnelle Kopfbewegungen, das System als ein einfaches Reflexorgan arbeitet. Als Geschwindigkeitstransformator mit linearer Funktion kann es erfolgreich die oculäre Fixation aufrechterhalten.

Summary

On theoretical grounds, a high capacity of the vestibulo-ocular reflex, compensating for head velocities above 300°/s, is assumed. However, in man the maximum eye speed, induced by solely vestibular stimuli, is only 100°/s With the usual clinical tests it seems impossible to get a sufficient strength of stimulus that would correspond to a strong physiological stimulus.

With a systematic investigation with fistula symptoms finally a patient was found with an ideal mechanism of release of the fistula symptom. The maximum eye speed of the compensatory phase was 315°/s. In this case, the vestibular phase was quicker than the so-called rapid phase. This now proven high reaction capacity constitutes the “missing link” between the hypothetical high capacity of the systems concept and the until now measured, only limited reactions after solely vestibular stimulation. For most physiological stimuli, i.e., quick head movements, the system can act as a simple reflex organ, being a velocity transducer with linear function thus successfully maintaining ocular fixation.