罗伯特·巴拉尼开创了热前庭刺激的方法,革命性地改变了人们对半规管的研究,一直沿用至今。热前庭刺激开创了前庭的实验研究,与理解人体运动的演化有关系。巴拉尼的实验也在神经科学继续被用来理解前庭信号对人体感知、认知和情感的作用。过去20年中我们才开始结合热前庭刺激和脑部成像来定位人的前庭皮层。1914年,奥匈帝国的耳科医生罗伯特·巴拉尼“因其在前庭机构的生理学和病理学工作”被授予诺贝尔医学奖。
他首先研究和应用了内耳平衡系统和眼球运动系统的新工具。巴拉尼是个经过医学训练的耳科医生,熟悉在十九世纪由Pierre Flourens (1794-1867),Jan Purkinje (1787-1869),Prosper Meniere (1799-1862)和Friedrich Goltz (1834-1902)等人对前庭系统进行的开创性工作。
这些前庭方面的先行者通过对半规管在实验中的破坏,病理或刺激的观察建立了半规管和身体姿态,头晕或眩晕之间的关系,但没能理解它们的生理。巴拉尼在他还是维也纳的一名年轻耳科医生时发现了热测试的原则。他发现当温水和冷水注入耳道时,测试者报告有头晕和晕眩。他在数篇论文里描述了这一重要发现,也就是这种注入法引起被称为眼球震颤的高度可预测的反射性眼球运动,并且这种“热性眼球震颤”的方向与水温有关。
因为处于体温的水并不引起眩晕或眼球运动,也因为头部位置影响热性眼球震颤的方向,巴拉尼做出结论水温决定了对内耳半规管的刺激,并提出了“眼球震颤是半规管反射运动的结果”。巴拉尼的方法革命性地改变了人们对前庭系统的理解,也催生了例如调查半规管结构的新的前庭实验研究方法,它们对理解动物和人的姿态和运动很重要。巴拉尼的热测试又再度成为被广泛应用于研究前庭系统,特别是人的前庭皮层的研究工具。
神经成像技术如功能磁共振要求测试者在扫描仪内保持静止,所以不能使用自然的前庭刺激如在运动平台上的头部转动和平动。巴拉尼的热性刺激方法绕过了这个问题,可以与头部成像相容,已在过去20年内用于许多现代神经成像研究来描述在至少10个皮层区包括脑岛、颞顶联合区、顶内沟、躯体感觉皮质、海马体和额皮质的大型网络中的皮层前庭处理。
罗伯特·巴拉尼的发现也像他自己令人信服的展示那样具有临床上的重要性。巴拉尼的热测试还是神经耳科医生对前庭系统常规测试的一部分,因为没有热性眼球震颤意味着前庭系统有问题。巴拉尼的热测试也已被认知神经科学家用来评估前庭刺激对一系列的感知、认知和情感过程的影响。神经学家广泛使用热前庭刺激来修改脑损伤病人的身体感知和身体经验。