Tasakaalus osalevad alad

Keskkõrvas olevad tasakaalus osalevad 3 poolringkanalit ja otoliitorganid (tõlkes kõrvakivi organid) utricle ja saccule (mõik/utriikul ja kotike) sisaldavad sarnaselt kuulmiseks vajalikule teole geeljat vedelikku, mille liikumine mõjutab selles olevaid karvarakke ja need omakorda põhjustavad neuronite aktiveerumist.

Otoliitorganites olevad kaltsiumkarbonaadi kristallid osalevad gravitatsiooni ja inertsi muutuse tuvastajana liigutades geeli kiiruse muutuse või pea kallutamise ajal.

Poolringkanalid on üheks põhjuseks pöörlemise peatamisel tekkinud pearinglustunde tekkele. Pöörlemise lõppemisel jätkab nendes olev vedelik inertsi tõttu oma liikumist, mis kallutab karvrakke pöörlemise ajal olevast vastupidises suunas. See tekitab lühiajalise tunde, et peatumisel on hakatud vastassuunas liikuma. Lisasümptomina tekib silmade hüplik liikumine (nüstagmus).


Vestibulaarnärvid on otseses ühenduses selgroonärvi motoorsete aladega ning selle kahjustusel vajub inimene kahjustatud närviga külje suunas. Põhjusena võib-olla tervel küljel asuvate sirutamises osalevate lihaste suurem aktiivsus.
Pöörlemisel aktiveeruvad tugevamalt pöörlemissuunast vastaspoolele jäänud poolringkanalid ja suurem aktiivsus põhjustab tavaliselt ka selle kehapoole lihaste aktiivsuse tõusu. Näiteks vasakule poole pööreldes aktiveerub rohkem parempoolsed tasakaaluorganid ja peatumisel saavad aktiivsemaks vasakpoolses kõrvas algavad närvid. Tekib nüstagmus mille kiiremad liigutused on vastassuunas pöörlemise suunaga. Need tõmblused võivad pöörlemise peatumisel nähtu häguseks ja hüplikuks teha. Klipp.

Tasakaalutaju saab moonutada nahale paigutatud elektroodidega. Galvaanilise vestibulaarse stimulitsioon (galvanic vestibular stimulation) võib põhjustada pöörlemis- ja kiirendustunnet ning keha kaldumist kindlas suunas. Otoliitorganite ja poolringkanalite funktsioonid on mõjutatavad ning kasutatav elektriline tegevus ei põhjusta tugevaid tajusid nahal.
Näiteid (1, 2, 3). Kolmandas näites on selgemini näha stimulatsiooniks sobivad piirkonnad.
Ühes uuringus kasutati mõlema kõrva juures samaaegselt 1-2 milliamprist voolu. Katsealused lamasid alusel mida sai pöörlema panna. Kui stimulatsioon kattus pöörlemisega tunti suuremat pöörlemist ja kui stimulatsioon ja pöörlemine ei kattunud tunti vähem pöörlemist.

Esimene kirjeldus elektri sellisest mõjust paistab 1790. aastast, kui Alessandro Volta (sõna volt on tema järgi nime saanud) ühendas algelise patarei oma kõrvade külge. Ta kirjeldas kogemuse juures peasisese plahvatuse tunnet, pöörlemist ja keemise häält. Kasutatud pinge võis olla 30 volti. 1820 kirjeldas Johannes Purkinje (Purkinje rakkude avastaja) oma lõputöös pead läbiva elektri tasakaalu häirivat mõju.
Tavaliselt piirdutakse sellistes katsetes 0,5-1 milliamprise ja kuni 6 voldise stimulatsiooniga ning stimuleeritakse kõrvadest allapoole jäävat ala. Stimulatsiooniga kaasneb üldiselt keha kaldumine stimuleeritud külje suunas.
Tasakaaluelundites olevatel neuronitel on puhkeolekus kindel rütm (reesusahvidel ~100 hZ) ning see kiireneb või aeglustub sõltuvalt kiirenduse suunast ja tugevusest. Poolringkanalite aktiivsus võib loomadel muutuda 2 hZ võrra iga kraadi võrra pöördumisel sekundis ja otoliitorganid muudavad sagedust 33 hZ võrra iga 1 gravitatsioonilise kiirenduse tajul.
Signaalid jõuavad silmi kontrollivate tuumadeni, selgroonärvi, cerebellumile, taalamusele ja ajukoorele. Parietaalsagara somatosensoorsel koorel saavad ahvidel mõlemapoolsetest allikatest signaale väikesed alad ja lisaks asub parietaalsagaral rohkem kukla pool teine ala, mis saab vastaskehapoolelt tulnud signaale.

Üheks kiireks poolringkanalite ja ajutüve poolt kontrollitud refleksiks on vestibulo-ocular reflex e. VOR, mis seisneb silmade liigutamises pea liikumisel nii, et vaatevälja keskosa püsib ka pea liikudes samas kohas. Selle refleksi nõrgenemisel võib näiteks kaduda võime lugeda kõndimise ajal, kuid peatumisel muutuvad tekstid loetavaks.

VOR refleksi on kasutatud koomas patsientide ajutüve elusolemise kontrollimiseks. Kui patsiendi pead liigutada eri suundades, siis terve ajutüve korral vaatavad tema silmad võimalusel umbes samasse kohta edasi. Kahjustuse või ajusurma korral liiguksid silmad peaga kaasa.
Selle kontrollimine on tavaline, kuid seda välditakse kui on kahtlus, et kael võib vigastatud olla.

81 koomapatsiendi vaatlusel leiti, et VOR säilimisel oli paranemist kuni 67% juhtudest, kuid selle puudusel oli suremus 92%. Kui lisaks VOR puudusele ei reageerinud pupillid valgusele oli suremus 100%.
Lisaks kasutatakse VOR tuvastamiseks külma vee kõrva valamist (caloric test), mis põhjustab silmade tõmblusi (nüstagmust) külma vett saanud külje suunas ja tekitab ka tasakaaluhäireid. Kuuma veega (45 kraadi) tekivad kiiremad tõmblused vett saanud kõrvast eemale. Näide (1).
Kui koomapatsiendile valatakse külma vett kõrva liiguvad tema silmad selle kõrva suunas. Kui külma vett aetakse mõlemasse kõrva vaatavad silmad alla ja kuuma vee puhul üles.

Amputeeritutel paistab kõrva jahutamisel lisanduvaid kõrvalnähtusi. Katses oli 31 katsealust, kellel puudus vähemalt üks jäse. 16 patsienti 17'st, kes ei tundnud fantoomjäset, hakkasid seda tundma testi järel. Kõik 12 patsienti, kes tundsid eelnevalt moondunud või valusat fantoomjäset tundsid ajutiselt normaalset valutut jäset.
Samad autorid tegid veel sarnase uuringu 10 alakeha halvatusega patsiendi peal. Deformeerunud fantoomi puhul tajuti alakeha jäsemete ebanormaalseid mõõtmeid, asendeid, liigutusi ja vale jäsemete hulka. 9 katsealust 10'st tundis pärast kaloorilist testi normaalset või defromeerunud fantoomi taju teket. 4 oli algselt tundnud valusat jäset, kuid pärast vee valamist said 2 isikut suuremat leevendust valule.