Vestibulo-ocular reflex (VOR), cervico-ocular reflex (COR) and its interaction in active head movements

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Abstract
In normal adults the vestibulo-ocular reflex (VOR) and the cervico-ocular reflex (COR) were investigated during passive and active head or body movements, respectively. Sinusoidal rotations around the vertical axis of the body at frequencies of 0.05, 0.1, and 0.2 s−1 and total amplitudes of 20°, 40°, 60°, or 80° were employed. The average eye deviations (Schlagfeld) during VOR were directed opposite to the direction of the head turning. During COR, however, slow eye deviations of higher amplitude were anticompensatory relative to the fixed head. During active head turnings the average eye deviations showed the same anticompensatory direction as in COR, but were still larger. They increased with stimulus amplitudes up to 60°. At least a weak cervical nystagmus was elicited in all subjects, with its fast phases beating in the direction of the relative head movement. Its gain reached marked values up to 0.5, but only for peak stimulus velocities below 25°/s. The nystagmus gain during active head turnings was only slightly higher than during VOR. With higher stimulus velocities, large anticompensatory saccades appeared just before the change of stimulus direction; these are typical for active head movements, but were also found during COR. Bei 10 gesunden Erwachsenen wurden Augenbewegungen während des passiven vestibulo-oculären Reflexes (VOR) mit cervico-oculären Augenbewegungen (COR) und solchen bei aktiven Kopfbewegungen verglichen. Gereizt wurde bei geschlossenen Augen mit sinusförmiger Drehung um die vertikale Körperachse mit Frequenzen von 0,05, 0,1 und 0,2 s−1 und Gesamtamplituden von 20, 40, 60 und 80 Grad. Während die langsamen Schlagfeldverlagerungen beim VOR der Kopfbewegung kompensatorisch entgegengerichtet sind, bewegen sich die Augen beim COR (fixierter Kopf) während höherer Reizamplituden in antikompen satorischer Richtung, also entgegen der Schulterbewegung bei fixiertem Kopf. Auch bei aktiven Kopfbewegungen sind diese langsamen Augendeviationen antikompensatorisch, aber stärker ausgeprägt als beim COR und nehmen mit Reizamplitude bis 60 Grad zu. Ein zumindest schwacher Halsnystagmus (rasche Phase in Richtung der relativen Kopfbewegung) überlagert bei allen Versuchspersonen die langsamen Schlagfeldverlagerungen. Sein Verstärkungsfaktor (gain) erreicht signifikante Werte bis 0,5 nur für maximale Reizgeschwindigkeiten bis 25 Grad/s. Der Verstärkungsfaktor des vestibulären Nystagmus erreicht Werte bis 0,6 und liegt bei aktiven Kopfbewegungen noch etwas darüber (0,78). Typisch für aktive Kopfbewegungen, aber auch beim COR vorhanden, sind große antikompensatorische Sakkaden, die bei höherer Reizgeschwindigkeit kurz vor Wechsel der Reizrichtung auftreten.