2016年12月15日 星期四

耳鳴怎麼發生的:耳鳴最新理論

陽明大學腦科學博士/國軍桃園總醫院耳鼻喉科主任  郭錦龍醫師


圖一:耳鳴最新理論:「耳鳴開關器(gatekeeper)」理論。黃色框表耳鳴開關器兩大主角,藍線表神經刺激;紅線表神經抑制。正常情況下,神經訊號由耳蝸經過腦幹到丘腦,丘腦會進一步把神經訊號傳到腹內側前額葉皮層,接著腹內側前額葉皮層會把神經訊號傳遞至伏隔核。當傳至伏隔核的訊號過多、不重要或是有害的,伏隔核會發出抑制性的訊號給丘腦,抑制丘腦繼續上傳訊號甚至予以消除;此外,杏仁核也會傳遞神經訊號給伏隔核,藉以判斷是否發出抑制性訊號給丘腦,以達到整個神經迴路(前額紋狀迴路,frontostriatal circuits)的穩定。當這個神經迴路有所損壞時,耳鳴開關器無法適度發揮功能,過多不必要或是有害的神經訊號或刺激無法有效抑制或消除,進而產生耳鳴。


趁著這週比較有空,蒐集從1953年到2016年共39篇和耳鳴有關的文獻,仔細閱讀之後針對「耳鳴的機轉」作一系統性的整合,完成這篇近四千字的文章,希望對臨床醫師及病患有所助益。內容或有謬誤,敬請先進前輩不吝指教!傳統上,將耳鳴分類為他覺性耳鳴及自覺性耳鳴兩類,但就治療而言,這種分類幫助不大,以發生原因來分類比較有意義。就發生原因而言,耳鳴可以分為原發性耳鳴和次發性耳鳴兩種。原發性耳鳴是由於聽覺系統或聽覺路徑受損造成的[1]聽覺系統受損的原因可能和年紀增加所導致的神經退化有關,也可能是不明原因所導致的突發性而聾,絕大多數病人聽覺路徑受損的部位在內耳的耳蝸或耳蝸神經;如同高血壓、糖尿病這類慢性病一樣,這類的耳鳴臨床上雖然不見得能夠完全根治,但經過適當的治療或聽覺復健,症狀是可以控制、改善甚至消失的。[2, 3]治療策略以緩解耳鳴對病人生活上的負面影響,包括疲倦、壓力、焦慮、易怒、注意力無法集中、記憶變差、憂鬱、恐懼及失眠等。想對地,次發性耳鳴則往往有特定病因,只要將病因移除,耳鳴是絕對有機會完全根治的


原發性耳鳴
造成原發性耳鳴的理論有很多,主要可以分為「生理性耳鳴(physiological tinnitus)」、「初級聽皮層頻率拓撲圖(tonotopic map)結構重組」、「神經可塑性(Neuroplasticity)」及「耳鳴開關器(gatekeeper)」等四大理論。


圖二:耳鳴是大腦正常的生理訊號


生理性耳鳴理論
美國學者HellerBergman1953年發表一篇重要的耳鳴論文指出,將近94%正常聽力的人在很安靜環境下也會出現耳鳴,[4]由此推論大腦平時即會產生這種導致耳鳴的神經訊號,只是當環境中的背景噪音由內耳傳入大腦聽覺皮質時,會把大腦中的產生耳鳴的神經訊號遮蔽,讓人感受不到耳鳴的存在,即使偶爾感受到也不足易造成生活上的困擾。簡言之,耳鳴是大腦正常的生理訊號,絕大多數的人在安靜的環境下都可能感受到這種「生理性耳鳴(physiological tinnitus)[4-6]當內耳受損(例如:內耳毛細胞因為耳毒性藥物或噪音傷害、聽神經受損或年紀所導致之聽神經退化),導致聲音的神經訊號無法由內耳正常傳到大腦時,大腦聽覺皮質中異常的訊號失去了原先的遮蔽作用而逐漸加大,終至耳鳴的發生。[7-9]



圖三:耳鳴發生原因可能是因為初級聽皮層的「頻率拓撲圖(tonotopic map)」結構改變所致


初級聽覺皮層頻率拓撲圖結構重組理論
耳鳴發生原因可能是因為耳蝸損傷,進而改變了初級聽皮層的頻率拓撲圖(tonotopic map)」結構。聽神經有負責低、中、高頻聲音的神經元,聽神經把聲音訊號傳入初級聽覺皮層時,該皮層也有相對應的低、中、高頻區塊(圖三A)。倘若聽神經負責中頻聲音的部分受損,大腦聽覺皮層負責中頻區塊便失去從內耳傳來的聲音訊號(圖三B),那麼該中頻皮層的區塊會「調頻」至附近的頻率(例如:高頻,圖三C)。在調頻過程中,中頻區塊神經元的自發放電增強,神經元的同步也會增強,導致耳鳴的發生(圖三D)。簡言之,皮層拓撲圖的重新調整(調頻),引起神經元自發放電率的增強,直至引發耳鳴[10-17]


圖四:大腦神經細胞突觸間有重新再連結的能力


神經可塑性理論
人類大腦神經細胞突觸間有重新再連結的能力(圖四),讓大腦有能力面對外在環境的改變而作出適度的反應,這樣的特性稱為神經可塑性。當聲音刺激能正常傳入聽覺皮質時,這種神經可塑性的能力是被抑制住的。[18, 19]當耳蝸或聽神經路徑受損時,聽覺皮質失去聲音的傳入刺激,進一步誘發聽覺皮質的神經可塑性,這個可塑性機制一旦開啟,神經細胞間突觸重新再連結,最終形成新的神經路徑(rerouting)。這個新神經路徑將延伸至其他感覺系統而產生新的連結,此時的聽覺傳入路徑稱為非典型路徑(nonclassical pathway),因為這個傳入路徑不僅從內耳傳入神經刺激,也會從其他的感覺系統傳入刺激,進而導致耳鳴的發生。[20]研究發現以電極將電流從內耳傳入大腦,可以抑制或減緩病患耳鳴,可能就是抑制非典型神經路徑新生的能力,間接說明了神經可塑性的耳鳴發病機制。[21-24]此外,這類非典型神經路徑包含了所謂「低層路線(low route)」的皮質下路徑(subcortical route)[25]它的走向從背側和內側丘腦(dorsal and medial thalamus)延伸至杏仁核外側核(lateral nucleus of the amygdala)或其他邊緣系統結構。[8, 25]


圖五:最新研究發現耳鳴的產生是因為大腦中「耳鳴開關器」損害所導致


耳鳴最新理論:「耳鳴開關器(gatekeeper)」理論
近年來研究發現耳鳴的發生可能和所謂大腦中「耳鳴開關器(gatekeeper)」功能受損有關(圖一及圖五),其中耳鳴開關器的兩大重要結構是腹內側前額葉皮層(ventromedial prefrontal cortex)和伏隔核(nucleus accumbens有學者取諧音稱之為阿控門)[26-28]正常情況下,神經訊號由耳蝸經過腦幹到丘腦,丘腦會進一步把神經訊號傳到腹內側前額葉皮層,接著腹內側前額葉皮層會把神經訊號傳遞至伏隔核。當傳至伏隔核的訊號過多、不重要或是有害的,伏隔核會發出抑制性的訊號給丘腦,抑制丘腦繼續上傳訊號甚至予以消除;此外,杏仁核也會傳遞神經訊號給伏隔核,藉以判斷是否發出抑制性訊號給丘腦,以達到整個神經迴路(前額紋狀迴路,frontostriatal circuits)的穩定。當這個神經迴路有所損壞時,耳鳴開關器無法適度發揮功能,過多不必要或是有害的神經訊號或刺激無法有效抑制或消除,進而產生耳鳴。類似的機制也可用來解釋所謂的「幽靈疼痛症(Phantom pain)」,亦即病患感覺被切除的手或腳仍然存在,甚至有疼痛感。[27]


次發性耳鳴
耳源性耳鳴
次發性耳鳴是因為特定病因造成的,只要移除致病因素,耳鳴是有機會完全根治的。次發性耳鳴可以分為耳源性及非耳源性。耳源性包括:耳垢、外耳異物、耳膜破裂、慢性中耳炎、珍珠瘤、聽小骨斷裂、耳咽管異常、耳硬化症、美尼爾氏症、聽神經瘤等。有些病患聽到的耳鳴聲音其實只是耳垢阻塞,耳垢的碎屑在耳膜上滾動,導致耳鳴的聲響,只要移除耳垢,或以藥水溶解耳膜上的碎屑,耳鳴即可消除。耳膜破裂、慢性中耳炎、珍珠瘤和聽小骨斷裂都是中耳的病灶,經過手術都有機會改善耳鳴的情形。


圖六:胃酸造成的咽喉逆流,除了慢性咳嗽、喉痛聲啞,早上醒來後喉嚨很乾、會苦外,也會出現或加重耳鳴情形。


非耳源性耳鳴
非耳源性包括:胃食道逆流或咽喉逆流(圖六)、顱內腫瘤、鼻咽腫瘤(圖七)、動脈瘤、動靜脈廔管、動脈硬化、貧血、甲狀腺功能異常(圖九)、高血糖、高血脂、高血壓、顳顎關節症候群、頸椎關節病變、過敏性鼻炎及神經方面疾病等。


圖七:台灣男性鼻咽癌的發生率是美國男性的十倍以上,更是日本男性的二十倍以上。鼻咽癌之好發年齡在4050歲之壯年期,對社會及家庭造成重大衝擊。


圖八:“大傻”成奎安2009年因鼻咽癌擴散病逝終年54


鼻咽部的腫瘤壓迫到耳咽管可以引發耳鳴(圖七),所以耳鳴病患一定要接受鼻咽部的檢查,尤其單側的耳鳴[29]高血壓的病人可能會聽到靜脈哼鳴聲(venous hums),它是一種慢速的、低頻的聲響,這種靜脈哼鳴聲的特色是隨著頭部的轉動或身體的活動聲響會暫時變小或甚至消失。靜脈哼鳴聲也可能出現在頸靜脈竇高位(high jugular bulb)的病人。頸靜脈竇是正常結構,它是上頸靜脈的擴張部分,如果頸動脈竇過度延伸到中耳內,高於內聽道底部或鼓膜環(tympanic annulus),則稱之為「頸靜脈竇高位」。在耳鏡上可以看到高位的頸靜脈竇是平滑,凸起,帶藍色的腫塊,不同於血管瘤的脈動性紅色腫塊。[30]



圖九:甲狀腺功能異常也可能引起耳鳴


中耳相關疾病或神經學疾病也會引起不規則、快速脈動性耳鳴。例如:多發性硬化可能導致由第5對腦神經支配的鼓膜張肌(tensor tympani)和第7對腦神經支配的鐙骨肌(stapedius muscle)出現肌陣攣(myoclonus)而引起耳鳴,患者也可能因為這些肌肉痙攣自覺聽力損失或或耳悶。[31]耳鏡檢查可能偶爾看見律動性的耳膜,[32]聽阻聽力檢查(Impedance Audiometry)是有效的診斷工具,[33, 34]手術切斷鐙骨肌和鼓膜張肌是有效的治療方法。[32]此外,多發性硬化、腦幹血管疾病或代謝方面的神經學疾病也可能導致附著在耳咽管開口的腭肌(palatal muscles)的肌陣攣(myoclonus)引起不規則、快速的震動或點擊聲響(Vibration or clicking noise),檢查時應查明是否有這些相關的疾病。


研究發現大腦聽覺皮層中富含血清素(serotonin)和γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,簡稱GABA)受體,血液中這些神經傳導物質濃度改變也可能導致耳鳴的發生。研究發現血液中多巴胺(dopamine)過多也和耳鳴的形成有關。[35] 血清素(serotonin)神經傳導物質過低也容易導致憂鬱症的發生,這或許可以部份解釋為什麼許多耳鳴病人最後會出現憂鬱症或焦慮症的情形,[36-39]也可以解釋有些人聽力正常或短暫聽力受損恢復後,耳鳴仍然持續的原因。


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