Few studies have focused on the role of the vestibular system for navigation and spatial memory functions in humans, with controversial results. Since most experimental settings were based on magnetic resonance imaging volumetry of the hippocampus and virtual navigation task on a PC, aim of this study was to investigate whether a well-compensated unilateral peripheral vestibular hypofunction in humans could interfere with navigation tasks while walking on memorized routes. A series of 50 unilateral labyrinthine-defective patients, without vertigo at the time of examination, and 50 controls were invited to visually memorize 3 different routes (a triangle, a circle and a square) on a grey carpet and then to walk along them clockwise and counter-clockwise (mental map navigation) with eyes closed. The same test was then repeated with eyes open (actual navigation) and a second time with eyes closed (mental navigation). Execution time was recorded in each test. In the same session, working spatial memory was assessed by the Corsi block test and all subjects completed the Symptom Check List (SCL-90) to assess depression and anxiety levels. Results showed that labyrinthine-defective patients presented higher levels of anxiety and depression and performed the Corsi block test with more difficulties than controls. All differences reached statistically significant level (p < 0.05). Moreover, patients needed more time than controls in the first and third navigation tasks (eyes closed). No difference was observed between clockwise and counter-clockwise walking, on all routes, either in patients or controls. Patients showed a greater improvement in the third navigation task, with respect to the first test, than controls, with no side-effect in relation to labyrinthine hypofunction. These data demonstrate that walking along memorized routes without vision is impaired by peripheral vestibular damage even if vestibular compensation prevents patients from suffering from vertigo and balance disturbances. This impairment could be due to a permanent deficit of visuo-spatial short-term memory as suggested by the Corsi block test results even if a residual sensori-motor impairment and/or an interference of psychological distress could not be excluded.
Questo studio è stato progettato allo scopo di verificare se la presenza di un deficit labirintico monolaterale (da lieve a severo) nell’uomo possa interferire negativamente con la memoria visuo-spaziale a breve termine tramite l’esecuzione di percorsi su traiettorie memorizzate. Dopo un esame oto-neurologico completo, 55 pazienti adulti affetti da deficit labirintico monolaterale stabilizzato, asintomatici per vertigine e 50 controlli sani sono stati istruiti a memorizzare visivamente tre differenti percorsi (un triangolo, un cerchio e un quadrato) disegnati su di un tappeto grigio e successivamente invitati a camminare sopra di essi sia in senso orario che antiorario (mental map navigation) con gli occhi chiusi. Lo stesso test è stato quindi ripetuto ad occhi aperti (actual navigation) e di nuovo ad occhi chiusi (mental navigation). È stato memorizzato il tempo di percorrenza di ciascun percorso. Subito dopo ciascun soggetto è stato sottoposto al test dei blocchi di Corsi (test di verifica della memoria visuo-spaziale a breve termine) e ad un questionario psicometrico per la determinazione del distress psicologico (SCL-90 R). I pazienti affetti da deficit labirintico compensato hanno evidenziato livelli di ansia e depressione significativamente superiori ai controlli (p < 0,05) e maggiori difficoltà all’esecuzione del test dei blocchi di Corsi (p < 0,05). Inoltre i pazienti hanno impiegato un tempo di percorrenza significativamente superiore ai normali nella prima e nella terza sessione (ad occhi chiusi) (p < 0,05). Non sono invece emerse differenze significative tra le performance in senso orario e antiorario sia nei pazienti che nei controlli (p < 0,05). Infine i pazienti hanno mostrato un miglioramento della performance tra il primo e il terzo test di percorrenza rispetto ai normali (p < 0,05) indipendentemente dal lato della lesione labirintica. Ciò ha consentito di concludere che il camminare lungo percorsi memorizzati in assenza di visione è reso più difficile dalla presenza di un deficit labirintico stabilizzato e non più associato a sintomi vertiginosi. Si è ipotizzato che questa difficoltà possa essere dovuta ad un deficit della memoria visuo-spaziale a breve termine anche se un residuo difetto a livello vestibolo-spinale e/o un’interferenza del distress psicologico non possono essere esclusi definitivamente.