Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Troubles vestibulaires“

Les troubles vestibulaires touchent 60 % des enfants sourds. Ces troubles vestibulaires vont entraîner une fatigabilité importante et pénaliser le développement de ces enfants. Selon leur style moteur, ils réagiront par une mise en jeu excessive de leur motricité ou bien auront une attitude excluant toute initiative et toute exploration. C’est grâce à la vision, à la proprioception et aux appuis qu’ils vont pouvoir développer des compensations et découvrir le monde environnant.

La surdité et les troubles vestibulaires sont des pathologies fréquentes, source de handicap et d’altération de la qualité de vie. Actuellement, il n’existe pas de traitement curatif pour ces pathologies. La thérapie génique utilisant les AAVr semble une alternative prometteuse notamment dans le traitement des surdités et troubles vestibulaires d’origine génétique. Cependant, de nombreux défis restent à relever avant d’envisager une application chez l’Homme. Dans ce travail, nous avons cherché à identifier les étapes clés à franchir pour une application clinique de la thérapie génique pour 2 surdités génétiques humaines, le syndrome USH1G et la surdité DFNB9, à l'aide des modèles murins correspondants, d'études chez le primate non-humain et d'un modèle d’explant d’organes vestibulaires humains. Nous avons pu montrer que la fenêtre thérapeutique était un facteur majeur à prendre en compte dans un objectif translationnel. Le stade de maturation de l’oreille interne influe grandement sur l’efficacité de la thérapie, d’autant plus lorsque la pathologie implique des anomalies de développement comme dans le syndrome USH1. Pourtant, nous avons pu apporter la preuve d’une extension de la fenêtre thérapeutique chez la souris Ush1g-/-, et montrer que la thérapie génique permettait une restauration à un niveau proche de la normale de la fonction vestibulaire et dans une moindre mesure de la fonction auditive après injection à un stade mature. Dans la surdité DFNB9 pour laquelle il n’existe pas d’anomalie de développement, nous avons pu montrer que la thérapie génique permettait une restauration complète de l’audition, et posé les fondements d’une future thérapie chez l’Homme
Deafness and vestibular disorders are frequent pathologies, and sources of disability and impaired quality of life. Deafness is the most common sensory disorder in humans, and 1 child is born deaf for every 700 births. Currently, there is no cure for these disorders. A promising therapeutic alternative is gene therapy using rAAV, and numerous preclinical studies have provided proof of its efficacy in the treatment of deafness and vestibular disorders of genetic origin. However, many challenges remain to be overcome before considering application in humans. In this work, we sought to identify the key steps to be taken for a clinical application of gene therapy for 2 human genetic causes of deafness, USH1G syndrome and DFNB9 deafness. We used the corresponding mouse models for this, as well as studies in non-human primates and an in vitro human vestibular organ explant model. We were able to show that the therapeutic window was a major factor to take into account in a translational objective. The stage of maturation of the inner ear greatly influences the effectiveness of therapy, especially when the pathology involves developmental abnormalities such as in USH1 syndrome. However, we were able to provide evidence of an extension of the therapeutic window in Ush1g-/- mice, and to show that viral gene therapy performed at a mature stage allowed vestibular function to be restored to a level close to normal, and to a lesser extent a restauration of hearing function. In DFNB9 deafness for which there is no developmental abnormality, we were able to show that gene therapy allowed a complete restoration of hearing, and laid the foundations for a future therapy in humans

La thematique generale de ces travaux de these est la plasticite des fonctions vestibulaires examinee par une double approche comportementale et immunohistochimique chez le chat et le rat. Le volet comportemental consiste en une etude electrophysiologique de la reorganisation des mecanismes de stabilisation du regard apres lesion unilaterale ou bilaterale du nerf vestibulaire. Les resultats obtenus chez les animaux leses testes aux stades precoce ou compense montrent l'emergence de processus de substitution sensorielle d'origine visuelle et labyrinthique ou comportementale caracterisee par l'apparition d'une nouvelle strategie motrice de coactivation des muscles antagonistes du cou. Le volet immunochistochimique decrit les modifications de l'expression fos soit apres neurectomie vestibulaire unilaterale, soit apres variation du vecteur gravitaire modifiant l'activite le systeme otolithique. Apres lesion vestibulaire, une expression fos asymetrique est detectee au sein des noyaux vestibulaires et dans des structures associees, caracterisee par une induction precoce qui refleterait des modifications cellulaires directement liees a la deafferentation des noyaux vestibulaires, et une induction retardee serait correlee a la mise en place de mecanismes de plasticite cellulaire. L'exposition prolongee de rats dans un milieu hypergravitaire n'est pas source d'expression fos, alors qu'une transition de courte duree d'un milieu hypergravitaire vers un milieu hypogravitaire, ou l'inverse, entraine une forte expression fos. Ces resultats temoignent d'une activation de voies vestibulo-corticale et vestibulo-vegetative. Par ailleurs, ce sont les memes structures du tronc cerebral qui sont fos-positives apres lesion vestibulaire ou stimulation otolithique, suggerant que ce sont les memes reseaux neuronaux qui sous-tendraient la plasticite post-lesionnelle et la plasticite adaptative du systeme vestibulaire.

Le système vestibulaire contribue à orienter et à stabiliser la posture, à stabiliser le regard et participe à la représentation de l'espace. Des lésions du système vestibulaire induisent de profondes désorganisations de ces fonctions sensori-motrices. Nous avons analysé les conséquences d'une perte vestibulaire unilatérale (neurotomie vestibulaire unilatérale) chez des patients atteints de la maladie de Menière, ainsi que leurs liens avec les références visuelles statiques et dynamiques. Le décours de la restauration post-lésionnelle des fonctions vestibulaires a été étudié par un suivi longitudinal des patients au cours de la première année postopératoire. Des études comportementales nous ont permis de montrer l'existence d'une asymétrie des comportements moteurs (orientation posturale), oculomoteurs (réflexe optocinétique torsionnel) et perceptifs (verticale visuelle subjective) en présence d'informations visuelles dynamiques, qui n'est pas totalement compensée à long terme après la perte vestibulaire. Par ailleurs, nos résultats témoignent d'une utilisation différentielle des informations visuelles dynamiques et statiques après perte vestibulaire unilatérale et démontrent l'existence de processus vicariants idiosyncrasiques. Nos résultats montrent que la compensation vestibulaire met en jeu des processus adaptatifs de haut niveau impliquant le traitement des référentiels spatiaux. Une étude en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle nous a permis de décrire les bases neurales de la représentation de la verticalité chez l'Homme sain. Ces bases neurales coïncident avec celles des référentiels spatiaux égocentré, allocentré et gravitaire, ainsi qu'avec les régions corticales impliquées dans le contrôle de l'orientation du corps dans l'espace
The vestibular system is involved in body stabilization and orientation, gaze stabilization, and spatial representation. Therefore, lesions of the vestibular system lead to drastic impairment of these functions. Effects of unilateral vestibular loss on Menière's patients were investigated by manipulating dynamic and static visual cues. Recovery time-course was analyzed up to one year. Behavioral approaches in patients showed asymmetry of motor (body orientation), oculomotor (torsional optokinetic nystagmus) and perceptive (subjective visual vertical) functions in the presence of dynamic visual references, that remained uncompensated long after vestibular loss. In addition, our results pointed to a reweighting of dynamic and static visual references after unilateral vestibular loss, and evidenced idiosyncratic adaptive mechanisms. These studies demonstrated that vestibular compensation involves high level adaptive processes based on the selection of spatial reference frames. Functional magnetic resonance imaging study allowed us to determine the cortical correlates of visual vertical judgment in healthy humans. They are a part of a multimodal cortical network involved in the representation of the egocentric, allocentric, and gravitational reference frames. It also overlaps regions related to control of body orientation in space

La fonction d’équilibration est une fonction pluri-modale fondée sur la co-existence de 3 systèmes : un système sensoriel fournissant des informations sur l’environnement, un système de contrôle intégrant les informations sensorielles et régulant l’activité motrice et un système effecteur permettant la mise en œuvre d’une réponse motrice adaptée. La perte brutale de l’un des systèmes sensoriels (visuel, vestibulaire ou somesthésique) retentit sur la réponse motrice du système de contrôle de la posture. En cas d’atteinte unilatérale d’un capteur vestibulaire, comme lors du développement d’un neurinome de l’acoustique et de son exérèse chirurgicale, l’orientation et la stabilisation de la tête et du corps sont altérées, ce qui se traduit par des anomalies de la posture reflétant la déafférentation vestibulaire unilatérale (DVu). Après DVu, sont progressivement observés une récupération des performances posturales globales et un amendement de la symptomatologie initiale, ce processus correspondant à la compensation vestibulaire. Une étude longitudinale a eu pour objet d’évaluer la contribution des différentes entrées sensorielles à la régulation de la posture durant le processus de récupération après exérèse chirurgicale d’un neurinome de l’acoustique. Vingt-sept patients ont bénéficié d’une exérèse tumorale par voie translabyrinthique élargie. Des évaluations vestibulaires et posturographiques ont été réalisées avant chirurgie et à différents délais (8 jours, 1 mois, 3 mois) après chirurgie. Cette étude a mis en évidence une détérioration globale des performances posturales immédiatement après la DVu. En station debout, une faible précision du contrôle postural, en particulier en cas de conflit sensoriel, a été observée. La récupération progressive d’une stabilité posturale de qualité est survenue 1 mois après chirurgie, les performances étant parfois même meilleures 3 mois après qu’avant chirurgie. Les anomalies observées en cas de perturbations de l’équilibre ou lors du mouvement ont suivi la même évolution. Un parallélisme a été constaté entre la cinétique de la dégradation et de la récupération du contrôle postural d’une part et les modifications de la fonction vestibulaire d’autre part. La compensation vestibulaire après exérèse chirurgicale permet une amélioration progressive des performances pour l’ensemble des modalités du contrôle postural, la déafférentation perturbant la compensation qui s’est graduellement mise en place durant la croissance tumorale. La DVu entraîne des perturbations dans la détection de la position de la tête et de ses déplacements par rapport au tronc. Elle interfère également avec les voies proprioceptives et visuelles. La mise en œuvre des mécanismes adaptatifs centraux, caractérisés par une substitution par les autres afférences sensorielles et de nouvelles stratégies comportementales, permet une récupération du contrôle de l’équilibre et une amélioration des performances posturales
Postural control is a multidetermined system based on central integration of visual, somesthesic and vestibular peripheral information. This complex integration permits a context-specific motor response to maintain equilibrium. Damage to any of these balance regulation systems influences the common output of the postural system resulting in postural instability. In case of vestibular lesion, as acoustic neuroma and its surgical removal, initial vertigo and gaze and postural control disturbances occur, corresponding to unilateral vestibular deafferentation (uVD). After uVD, a process called vestibular compensation leads to decrease of symptoms and improvement of global balance functions. A prospective study aimed to assess the differential contribution of sensory inputs to the regulation of posture during the recovery process after acoustic neuroma removal. Twenty-seven patients with acoustic neuroma underwent vestibular and posturographic testings, shortly before and eight days, one month and three months after surgical removal of the tumour. This study showed, immediately after vestibular deafferentation, deterioration in postural performances. In quiet stance, postural performances were altered, especially in eyes closed conditions and in sensory challenged situations. One month, and more particularly three months after surgery, restoration and even improvement of balance performances occurred, associated with a lower number of falls, development of more appropriate sensorimotor strategies and better resolution of sensorial conflicts. Balance disturbances and movement situations followed the same time-course. The time-course of the perturbation and the recovery of postural control was similar to the changes occurring in vestibular function. The three modalities of postural control regulation are perturbed just after surgical removal of acoustic neuroma, wich alters the compensation gradually developed during growth of neuroma. UVD leads to perturbations in head positions detection and its displacements relative to trunk, but also interferes with the somatosensory and visual pathways. The time-course implementation of central adaptive mechanisms, characterized by substitution by other sensory afferences and new behavioural strategies, leads to a recovery of balance control with an improvement of balance performance of all the modalities of postural control

La surdité est le déficit sensoriel le plus fréquent chez l'Homme et touche plus de 360 millions de personnes dans le monde. En France, un enfant sur 700 naît avec une surdité sévère ou profonde, et un enfant sur 1000 deviendra malentendant avant l'âge adulte. Environ 80% des cas de surdité neurosensorielle ont une cause génétique. La surdité peut être associée à des troubles de l'équilibre rendant difficile l'exécution de simples taches quotidiennes. La cause la plus fréquente de déficience auditive et vestibulaire, sont l'atteinte de, respectivement, la cochlée, organe sensoriel de l'audition, et du vestibule, organe sensoriel de l'équilibre, localisés dans l'oreille interne.Face à l'inexistence de traitement curatif, la thérapie génique semble être une alternative afin de traiter les patients atteints de surdités et/ou de troubles vestibulaires héréditaires. L'objectif de mon projet de thèse est de restaurer l'audition et l'équilibre dans des souris modèles des surdités et troubles vestibulaires humains (DFNB9, DFNB59, syndrome de Usher de type 1G et 3A), en utilisant la thérapie génique virale.Les résultats obtenus ont apporté une preuve de principe que le transfert intracochléaire de gènes thérapeutiques contenus dans un adénovirus associé in vivo, permet de restaurer la structure et la fonction des cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne, au niveau de l'appareil mécano-sensitif et de la synapse. Ainsi, nous avons restauré de manière significative l'audition, et corriger complètement le trouble vestibulaire. Ce projet ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour des patients atteints de formes génétiques d'atteinte de l'oreille interne
Hearing loss is one of the most common human sensory deficits affecting over 360 millions people worldwide. In France, over one child out of 700 suffers from profound deafness at birth, and 1/1000 will be affected by hearing impairment prior to adulthood. The early-onset forms of severe, nonsyndromic deafness are mostly genetic in origin. Deafness can be associated with vestibular impairments which can complicate daily simple tasks. In most cases, hearing and vestibular impairments are due to defects in, respectively, the cochlea, the hearing organ, and the vestibule, the balance organ.In front of the non-existence of curative treatment, gene transfer technology is an alternative therapeutic approach to rescue hereditary deafness and vestibular impairments. The aim of my project is the use of viral gene therapy to restore hearing and balance in mice established as model for human deafness (DFNB9, DFNB59, Usher syndrome type IG and 3A). Our results provide a proof-of-principle that in vivo intracochlear delivery of therapeutic genes using adeno-associated virus can restore the structure and the function of inner ear sensory hair cells, at the mecano-sensitive apparatus and at the synapse. Thus, we restore significantly the hearing, and completely the vestibular impairment. This project open the way to new methods for restoring hearing in patients with genetic forms of deafness

La surdité est le déficit sensoriel le plus fréquent chez l'Homme et touche plus de 360 millions de personnes dans le monde. En France, un enfant sur 700 naît avec une surdité sévère ou profonde, et un enfant sur 1000 deviendra malentendant avant l'âge adulte. Environ 80% des cas de surdité neurosensorielle ont une cause génétique. La surdité peut être associée à des troubles de l'équilibre rendant difficile l'exécution de simples taches quotidiennes. La cause la plus fréquente de déficience auditive et vestibulaire, sont l'atteinte de, respectivement, la cochlée, organe sensoriel de l'audition, et du vestibule, organe sensoriel de l'équilibre, localisés dans l'oreille interne.Face à l'inexistence de traitement curatif, la thérapie génique semble être une alternative afin de traiter les patients atteints de surdités et/ou de troubles vestibulaires héréditaires. L'objectif de mon projet de thèse est de restaurer l'audition et l'équilibre dans des souris modèles des surdités et troubles vestibulaires humains (DFNB9, DFNB59, syndrome de Usher de type 1G et 3A), en utilisant la thérapie génique virale.Les résultats obtenus ont apporté une preuve de principe que le transfert intracochléaire de gènes thérapeutiques contenus dans un adénovirus associé in vivo, permet de restaurer la structure et la fonction des cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne, au niveau de l'appareil mécano-sensitif et de la synapse. Ainsi, nous avons restauré de manière significative l'audition, et corriger complètement le trouble vestibulaire. Ce projet ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour des patients atteints de formes génétiques d'atteinte de l'oreille interne
Hearing loss is one of the most common human sensory deficits affecting over 360 millions people worldwide. In France, over one child out of 700 suffers from profound deafness at birth, and 1/1000 will be affected by hearing impairment prior to adulthood. The early-onset forms of severe, nonsyndromic deafness are mostly genetic in origin. Deafness can be associated with vestibular impairments which can complicate daily simple tasks. In most cases, hearing and vestibular impairments are due to defects in, respectively, the cochlea, the hearing organ, and the vestibule, the balance organ.In front of the non-existence of curative treatment, gene transfer technology is an alternative therapeutic approach to rescue hereditary deafness and vestibular impairments. The aim of my project is the use of viral gene therapy to restore hearing and balance in mice established as model for human deafness (DFNB9, DFNB59, Usher syndrome type IG and 3A). Our results provide a proof-of-principle that in vivo intracochlear delivery of therapeutic genes using adeno-associated virus can restore the structure and the function of inner ear sensory hair cells, at the mecano-sensitive apparatus and at the synapse. Thus, we restore significantly the hearing, and completely the vestibular impairment. This project open the way to new methods for restoring hearing in patients with genetic forms of deafness

La surdité est le déficit sensoriel le plus fréquent chez l'Homme et touche plus de 466 millions de personnes dans le monde. En France, un enfant sur 1000 naît avec une surdité sévère ou profonde. La surdité peut être associée à des troubles de l'équilibre. Face à l'absence de traitement curatif, la thérapie génique apparaît comme une alternative prometteuse pour le traitement des surdités et des troubles vestibulaires d’origine génétique. Les études de thérapie génique chez les modèles murins reposent notamment sur l’utilisation des virus adéno-associés (AAV) comme vecteurs de gènes. Dans le cadre de cette thèse, nous avons utilisé les AAV pour la thérapie génique des surdités et troubles vestibulaires et pour l’étude physiologique de la fonction des gènes. Plus précisément, nous nous sommes intéressés à trois protéines dont le dysfonctionnement entraine une atteinte neurosensorielle : l’OTOFERLINE, la SNAP-25 et SANS. Les résultats obtenus chez la souris montrent qu’il est possible de restaurer la structure et la fonction des cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne, au niveau synaptique et stéréociliaire grâce au transfert in vivo de gènes thérapeutiques contenus dans un AAV. L’utilisation d’AAV exprimant Snap-25 a également permis de mettre en évidence le rôle de cette protéine dans la survie et l’exocytose de la cellule ciliée interne. Ainsi, nous avons restauré l'audition et l’équilibre dans différents modèles de synaptopathies auditives et vestibulaires. Ce projet ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques des formes génétiques de surdités et troubles vestibulaires chez l’Homme
Hearing loss is the most common sensory deficit, affecting more than 466 million people worldwide. In France, one in 1,000 children is born with severe to profound deafness, Hearing loss is often associated with balance impairments. Currently, there is no curative treatment available, however the possibility of gene therapy is a promising alternative treatment for deafness and vestibular disorders of genetic origin. Gene therapy studies in mouse models particularly rely on the use of adeno-associated viruses (AAVs) for gene delivery. In this thesis, we used AAVs for both gene therapy of hearing loss and vestibular disorders and to study physiological gene function. Specifically, we looked at three proteins whose dysfunction leads to neurosensory impairment: OTOFERLINE, SNAP-25 and SANS.Our results obtained in mice show that it is possible to restore the structure and function of inner ear sensory hair cells, at the synaptic and stereociliary levels, by in vivo transfer of therapeutic genes contained in an AAV. The use of AAV expressing Snap-25 demonstrated the role of this protein in both the survival and exocytosis of inner hair cells. Thus, we restored hearing and balance in different models of auditory and vestibular synaptopathies. This project opens up new perspectives for the treatment of genetic forms of deafness and vestibular disorders in humans

La lesion unilaterale du systeme vestibulaire entraine une profonde alteration des fonctions de stabilisation oculomotrice et posturo-cinetique. L'evolution post-lesionnelle aboutit a une regression quasi totale des deficits fonctionnels. Il est maintenant bien etabli que la restauration post-lesionnelle met en jeu des processus de substitution multisensorielle dans lesquels la vision joue un role primordial. Notre objectif principal a ete de mettre en evidence, chez l'animal vigile, les indices neurophysiologiques d'un processus de substitution visuelle. Nous avons enregistre, avant et apres une desafferentation vestibulaire unilaterale l'activite des neurones des noyaux vestibulaires de deiters au cours du deplacement vertical de l'environnement visuel. Nos resultats montrent un accroissement de l'amplitude des reponses des neurones desafferentes, lors des mouvements rapides de l'environnement visuel, qui, tres probablement, contribue a compenser l'absence de signaux vestibulaires. Ce processus de substitution neuronal ne se manifeste qu'au cours des 3 premieres semaines post-lesionnelles. La privation d'informations visuelles de mouvement, realisees au cours des 2 premieres semaines apres la lesion previent la mise en place du processus neuronal de substitution visuelle. Il constitue la premiere confirmation, au plan neurophysiologique de l'existence d'une periode sensible dans la compensation vestibulaire. Ce resultat est confirme par une etude de l'equilibration posturo-cinetique. De meme, une experience visuelle passive empeche la mise en place du processus neuronal de substitution visuelle. L'ensemble de ces resultats indiquent que le processus de substitution visuelle ne se manifeste que si l'animal beneficie d'une experience visuelle precoce, dans un contexte d'interactions comportementalement signifiantes

L’instabilité posturale est fréquente chez les séniors et peut entrainer la chute. La chute chez les séniors est un problème majeur de santé publique. Les chiffres épidémiologiques sont éloquents : une personne sur trois âgées de plus de 70 ans fera une chute dans l’année. Les causes sont multifactorielles : ostéo-articulaire, visuelle, cognitive, vestibulaire…. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’évolution de la fonction des récepteurs vestibulaires périphériques avec l’âge et à la perception de rotation à partir des entrées canalaires horizontales (système vestibulaire central et projections vestibulaires corticales). Notre but est d’essayer de comprendre l’implication du vieillissement du système vestibulaire dans l’instabilité posturale des séniors. Au niveau périphérique, nous avons quantifié la fonction des canaux semi-circulaires horizontaux par le test calorique et le vidéo-head impulse test. La fonction des récepteurs otolithiques (utriculaire et sacculaire) a été évaluée par les potentiels évoqués myogéniques recueillis au niveau cervical (voies sacculo-spinales) et oculaire (voies utriculo-oculaires). Au niveau central, la perception de l’entrée vestibulaire canalaire horizontale a été appréciée après irrigation à l’eau chaude du conduit auditif externe en appliquant un score de perception (présence ou absence de sensation rotatoire). Finalement, l’équilibre a été quantifié grâce au test d’organisation sensorielle sur l’Equitest et grâce à un système que nous avons récemment mis au point en collaboration avec le Professeur Curthoys à Sydney, comprenant une Wii Balance Board, un tapis mousse et un masque de réalité virtuelle (Oculus Rift). Les résultats ont montré une diminution des réponses oculaires au test calorique après 70 ans mais une absence de baisse du gain du réflexe vestibulo-oculaire horizontal au vidéo-head impulse test. La fonction otolithique, sacculaire et utriculaire, est altérée avec l’âge quelle que soit la stimulation utilisée (aérienne ou osseuse). La perception de l’entrée vestibulaire canalaire horizontale induite par une stimulation calorique nous a permis de montrer pour la première fois que certains séniors ne percevaient pas la sensation de rotation malgré une réponse oculaire normale (vitesse maximale de la phase lente du nystagmus oculaire supérieure à 15°/s). Dans notre population, nous avons pu ainsi définir deux types de séniors : un groupe présentant une perception de vertige rotatoire et un groupe « négligeant » ne pouvant pas reconstruire une sensation rotatoire à partir des entrées vestibulaires canalaires horizontales. La comparaison de ces deux groupes de séniors appariés sur l’âge ne montre aucune différence de la fonction canalaire horizontale ni de la fonction otolithique sacculaire et utriculaire. Néanmoins, les séniors négligents présentent en majorité des performances anormales (chute ou score diminué) à l’Equitest notamment en conditions 5 et 6. De plus, leur score au DHI est plus élevé relevant ainsi le handicape ressenti par ces séniors à cause de leur instabilité. En conclusion, les troubles de l’équilibre chez certains seniors pourraient résulter en partie d’une dysfonction vestibulaire centrale. Des études ultérieures permettront de déterminer si l’augmentation du seuil de perception rotatoire est un bon facteur prédictif du risque de chute
Postural instability is common in seniors and can lead to falls which seniors are a major problem for Public Health. Epidemiological studies clearly show the magnitude of this problem: one in three people aged than more 70 years will fall in a year. This is caused by multiple factors including: musculoskeletal, visual, cognition, vestibular… The present study concerns the effect of age on the vestibular peripheral receptors function and on the perception of rotation from horizontal canal inputs (central vestibular processing and vestibular cortical projection). The aim is to try to understand the vestibular mechanisms involved in postural instability and mobility with age. At the peripheral level, the horizontal canal function was assessed using caloric test and video-Head Impulse Test. Otolith function (saccular and utricular) was assessed using vestibular evoked myogenic potentials recorded at cervical level (sacculo-spinal pathways) and at ocular level (utriculo-ocular pathways). At the central level, perception of motion from vestibular horizontal canal inputs was studied after caloric stimulation with warm water using a subjective perceptual score (presence or absence of rotatory vertigo). Finally, postural equilibrium was assessed with the Sensory Organization Test on the Equitest machine and also with a new system developed in collaboration with Prof. Curthoys (Sydney) using a Wii Balance Board, a foam rubber pad and a virtual reality headset (Oculus Rift DK2). Results showed decreased ocular responses induced by caloric stimulation after 70 years of age but healthy horizontal gain of the vestibulo-ocular reflex assessed by video-head impulse testing. The otolithic (saccular and utricular) function is impaired with age for all the stimuli used (air or bone conducted). Perception of motion induced by caloric stimulation (vestibular horizontal canal inputs) allowed us to show for the first time that some seniors are unable to feel the induced rotatory vertigo even with normal ocular responses (peak of the slow phase eye velocity higher than 15°/s). We defined two types of seniors: one senior group having a normal feeling of vertigo and one senior ‘neglect’ group who did not feel any sensation of rotation from horizontal canal inputs. The comparison of these two age-matched groups showed no difference in horizontal canal function, or otolithic function. The majority of the ‘neglect’ seniors with an absence of perception exhibited falls or a decreased score in conditions 5 and 6 during the Equitest. Moreover, their DHI scores were higher, showing the handicap induced by postural instability in these seniors. In conclusion, postural instability and falls in seniors may result from central vestibular impairment (inadequate central processing). A prospective study is needed to determine whether the increase perceptual threshold of rotation could be a good predictor of fall risk in seniors