由脊髓上傳到大腦皮層的感覺傳導(dǎo)路徑可分為兩在類,一為淺感覺傳導(dǎo)路徑,另一為深感覺傳導(dǎo)路徑。淺感覺傳導(dǎo)路徑傳導(dǎo)痛覺、溫度覺和以觸覺;其傳入由后根的外側(cè)部(細(xì)纖維部分)進(jìn)入脊髓,然后在后角更換神經(jīng)元,再發(fā)出纖維在中央管前進(jìn)行交叉對(duì)側(cè),分別經(jīng)脊髓丘腦側(cè)束(痛、溫覺)和脊髓丘腦前束(輕觸覺)上行抵達(dá)丘腦。深感覺傳導(dǎo)路徑傳導(dǎo)肌肉本體感覺和深部壓覺,其傳入纖維由后根的內(nèi)側(cè)部(粗纖維部分)進(jìn)入脊髓后,其上行分支在同側(cè)后索上行,抵達(dá)延髓下部薄束核和楔束核后更換神經(jīng)元,再發(fā)出纖維進(jìn)行交叉到對(duì)側(cè),經(jīng)內(nèi)側(cè)丘系至丘腦。皮膚觸覺中的辨別覺,其傳導(dǎo)路徑卻和深感覺傳導(dǎo)路徑一致。因此,淺感覺傳導(dǎo)路徑是先交叉再上行,而深感覺傳導(dǎo)路徑是行上行再交叉;在脊髓半離斷的情況下,淺感覺的障礙發(fā)生在離斷的同側(cè)(圖10-20)。在脊髓空洞癥患者,中央管部分有空腔形成,破壞了在中央管前進(jìn)行交叉的淺感覺傳導(dǎo)路徑,造成淺感覺障礙。但由于痛、溫覺傳入纖維進(jìn)入脊髓后,在進(jìn)入水平的1-2個(gè)節(jié)段內(nèi)更換神經(jīng)元交叉到對(duì)側(cè),而輕觸覺傳入纖維進(jìn)入脊髓后分成上行與下行纖維,分別在多個(gè)節(jié)段內(nèi)更換神經(jīng)元交叉至對(duì)側(cè),因此較局限地破壞中央管前交叉的淺感覺傳導(dǎo)路徑,僅使相應(yīng)節(jié)段雙側(cè)皮節(jié)的痛、溫覺發(fā)生障礙,而輕觸覺基本不受影響(辨別覺完全不受影響),造成脊髓空洞癥患者出現(xiàn)痛、溫覺和觸覺障礙的分離現(xiàn)象。
圖10-20 脊髓半離斷效應(yīng)示意圖
根據(jù)我國神經(jīng)生理學(xué)家張香桐的意見,丘腦的各種細(xì)胞群大致可以分為三大類(圖10-21)
圖10-21右側(cè)丘腦主要核團(tuán)示意圖
1:網(wǎng)狀核(大部分已除去,只顯示前面一部分) 2:前核3:前腹核 4:蒼白球傳來纖維
5:外側(cè)腹核 6:外髓板 7:小腦傳來纖維8:內(nèi)髓板及髓板內(nèi)核群
9:背個(gè)側(cè)核 10:后外側(cè)核 11:后外側(cè)腹核12:內(nèi)側(cè)丘系
13:背內(nèi)核 14:中央中核 15:束旁核16:后內(nèi)側(cè)腹核 17:視束
18:外側(cè)膝狀體 19:內(nèi)側(cè)膝狀體20:外側(cè)丘系 21:丘腦枕
第一類是接受感覺的投射纖維,并經(jīng)過換元進(jìn)一步投射到大腦皮層感覺區(qū)的那些細(xì)胞群,例如后腹核的外側(cè)與內(nèi)側(cè)部分(分別稱為后外側(cè)腹核和內(nèi)側(cè)腹核)、內(nèi)側(cè)膝狀體、外側(cè)膝狀體等。后外側(cè)腹核為脊髓丘腦束與內(nèi)側(cè)丘系的換元站,同軀干、肢體感覺的傳導(dǎo)有關(guān);后內(nèi)側(cè)腹核為三叉丘系的換元站,與頭面部感覺的傳導(dǎo)有關(guān)。后腹核發(fā)出的纖維向大腦皮層感覺區(qū)投射,不同部位傳來的纖維在后腹核內(nèi)換元有一定的空間分布,下肢感覺在后腹核的最外側(cè),頭面部感覺在后腹核內(nèi)側(cè),而上肢感覺在中間部位(圖10-22);這種空間分布與大腦皮層感覺區(qū)的空間定位相對(duì)應(yīng)。內(nèi)側(cè)膝狀體是吸覺路的換元站,發(fā)出纖維向大腦皮層聽區(qū)投射。外側(cè)膝狀體是視覺傳導(dǎo)路的換元站,發(fā)出纖維向大腦皮層視區(qū)投射。因此,上述細(xì)胞群是所有特定的感覺沖動(dòng)(除嗅覺外)傳向大腦皮層的換元接替部位,稱為感覺接替核。
圖10-22猴體表在左側(cè)丘腦后腹核(后外側(cè)腹核和后內(nèi)側(cè)腹核)的投射
第二類細(xì)胞群,接受丘腦感覺接替核和其他皮層下中樞來的纖維(但不直接接受感覺的投射纖維),經(jīng)過換元,發(fā)出纖維投射到大腦皮層的某一特定區(qū)域。例如,丘腦前核接受下丘腦乳頭體來年纖維,并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的扣帶回,參與內(nèi)臟活動(dòng)的調(diào)節(jié);丘腦的外側(cè)腹核主要接受小腦、蒼白球和后腹核的纖維,并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的運(yùn)動(dòng)區(qū),參與皮層對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié);丘腦枕接受內(nèi)側(cè)與外側(cè)膝狀體的纖維,并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的頂葉、枕葉和顳葉的中間聯(lián)絡(luò)區(qū),參與各種感覺的聯(lián)系功能。此外,丘腦還有許多細(xì)胞群,發(fā)出纖維向下丘腦、大腦皮層的前額葉和眶區(qū)或頂葉后總部聯(lián)絡(luò)區(qū)等區(qū)域投射。以上這些細(xì)胞群投射到大腦皮層的聯(lián)絡(luò)區(qū),在功能上與各種感覺在丘腦和大腦皮層水平的聯(lián)系協(xié)調(diào)有關(guān),總稱為聯(lián)絡(luò)核。
第三類細(xì)胞群是靠近中線的所謂內(nèi)髓板以內(nèi)的各種結(jié)構(gòu),主要是髓板內(nèi)核群,包括中央中核、束旁核、中央外側(cè)核等。一般認(rèn)為,這一類細(xì)胞群沒有直接投射到大腦皮層的纖維,但也有人認(rèn)為其中部分核團(tuán)可向邊緣葉、眶回投射。事實(shí)上,這些細(xì)胞群可以間接地通過多突觸接替換元后,然后彌散地投射到整個(gè)大腦皮層,起著維持大腦皮層興奮狀態(tài)的重要作用。一般認(rèn)為,這些核群向大腦皮層作彌散性投射,是間接通過丘腦網(wǎng)狀核等實(shí)現(xiàn)的,但具體投射途徑還不完全清楚。對(duì)束旁核的研究指出,它可能與痛覺有關(guān);刺激人的丘腦束旁核可加重患者的痛覺癥狀,而毀損此區(qū)后可緩解患者疼痛;動(dòng)物束旁核的電生理研究觀察到,核內(nèi)確實(shí)存在對(duì)傷害性傳入沖動(dòng)敏感的細(xì)胞。
根據(jù)丘腦各部分向大腦皮層投射特征的不同,可把丘腦分成兩大系統(tǒng),一是特異投射系統(tǒng),另一是非特異投射系統(tǒng)(或稱彌散性投射系統(tǒng)),特異投射系統(tǒng)是指第一類細(xì)胞群,它們投向大腦皮層的特定區(qū)域,具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的投射關(guān)系。非特異投射系統(tǒng)是指第三類細(xì)胞群,它們彌散地投射到大腦皮層的廣泛區(qū)域,不具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的投射關(guān)系。第二類細(xì)胞群在結(jié)構(gòu)上大部分也與大腦皮層有特定的投射關(guān)系,投射到皮層的特定區(qū)域,所以也可以歸屬于特異投射系統(tǒng)。
前文述及的特異和非特異投射系統(tǒng),都與感覺投射密切相關(guān)(圖10-23)。
一般認(rèn)為,經(jīng)典的感覺傳導(dǎo)首是由三個(gè)神經(jīng)元的接替完成的。第一級(jí)神經(jīng)元位于脊髓神經(jīng)節(jié)或有關(guān)的腦神經(jīng)感覺神經(jīng)節(jié)內(nèi),第二級(jí)神經(jīng)元位于脊髓后角或腦干的有關(guān)神經(jīng)核內(nèi),第三級(jí)神經(jīng)元就在丘腦的感覺接替核內(nèi)。但特殊感覺(視、聽、嗅)的傳導(dǎo)道情況比較復(fù)雜。視覺傳導(dǎo)道包括視桿及視錐細(xì)胞在內(nèi),則為四個(gè)神經(jīng)元接替;聽覺傳導(dǎo)道更為復(fù)雜,從外周到大腦皮層很難說包含幾個(gè)神經(jīng)元接替;嗅覺傳導(dǎo)道與丘腦感覺接替核無關(guān)。所以,一般經(jīng)典的感覺傳導(dǎo)道就是通過丘腦的特異投射系統(tǒng)而后作用于大腦皮層的;它們都投身到大腦皮層的特定區(qū)域,每一種感覺的傳導(dǎo)投射系統(tǒng)都是專一的,各種感覺上傳都有其專門的途徑。
圖10-23 感覺投射系統(tǒng)示意圖
黑色區(qū)代表腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 實(shí)線代表丘腦
特異投射系統(tǒng) 虛線代表丘腦非特異投射系統(tǒng)
自從對(duì)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的研究開展以來,逐步認(rèn)識(shí)到感覺傳導(dǎo)向大腦皮層投射還有另一條途徑。那就是當(dāng)上述經(jīng)典傳導(dǎo)道的第二級(jí)神經(jīng)元纖維通過腦干時(shí),發(fā)出其側(cè)支與腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)神經(jīng)元發(fā)生突觸聯(lián)系;然后在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)反復(fù)換元上行,抵達(dá)丘腦的第三類細(xì)胞群,進(jìn)一步向大腦皮層作彌散性投射。所以,這一感覺投射途徑就是通過丘腦的非特異投射系統(tǒng)而后作用于大腦皮層的。這一投射系統(tǒng)是不同感覺的共同上傳途徑,也就是說當(dāng)不同感覺傳入腦干部分由側(cè)支進(jìn)入網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后,就不再是專一特異的傳導(dǎo)系統(tǒng),而是由同一上行系統(tǒng)向上傳導(dǎo)。電生理研究支持這一結(jié)論,當(dāng)記錄腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)單個(gè)神經(jīng)元電活動(dòng)時(shí),來自不同部位的感覺刺激傳入沖動(dòng)都可激海參或?
■[此處缺少一些內(nèi)容]■
快波;而在中腦頭端中斷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí),出現(xiàn)類似睡眠的現(xiàn)象,腦電波呈現(xiàn)同步化慢波(圖10-24)。由此說明,在腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)具有上行喚醒作用的功能系統(tǒng),這一系統(tǒng)稱為腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動(dòng)系統(tǒng)(ascending reticular activaring system)。目前知道,上行激動(dòng)系統(tǒng)主要就是通過丘腦非特異投射系統(tǒng)而發(fā)揮作用的,其作用就是維持與改變大腦皮層的興奮狀態(tài)。由于這一系統(tǒng)是一個(gè)多突觸接替的上行系統(tǒng),因此易于受藥物的影響而發(fā)生傳導(dǎo)阻滯。例如,巴比妥類催眠藥作用可能就是由于阻斷了上行激動(dòng)系統(tǒng)的傳導(dǎo);一些全身麻醉藥(如乙醚)也可能是首先抑制了上行激動(dòng)系統(tǒng)和大腦皮層的活動(dòng)而發(fā)揮麻醉作用的。
圖10-24切斷特異性傳導(dǎo)道或非特異性傳導(dǎo)道后貓的行為與腦電圖變化
A為切斷特異性傳導(dǎo)道而不損傷非特異性傳導(dǎo)道的貓,處于覺醒狀態(tài)A′為其腦電圖
B為切斷非特異性傳導(dǎo)道的貓,處于昏睡狀態(tài) B′為其腦電圖
人類大腦皮層內(nèi)神經(jīng)元的數(shù)量極大,有人估計(jì)約為140億個(gè),其類型也很多,神經(jīng)元之間具有復(fù)雜的聯(lián)系。但是,各種各樣的神經(jīng)元在皮層中的分布不是雜亂的,而是具有嚴(yán)格層次的。大腦半球內(nèi)側(cè)面的古皮層比較簡單,一般只有三層:①分子層;②錐體細(xì)胞層;③多形細(xì)胞層。大腦半球gydjdsj.org.cn/zhuyuan/外側(cè)面等處的新皮層,具有六層:①分子層;②外顆粒層;③外錐體細(xì)胞層;④內(nèi)顆粒層;⑤內(nèi)錐體細(xì)胞層;⑥多形細(xì)胞層。新皮層的不同區(qū)域雖然具有相似的六層結(jié)構(gòu),但不同區(qū)域各層的相應(yīng)厚度并不相同,其中所含神經(jīng)元的形狀與大小與不完全相同。根據(jù)神經(jīng)元成分與結(jié)構(gòu)特征,可以把大腦皮層分成很多區(qū),例如有人把它分成52個(gè)區(qū)(圖10-25)。
圖10-25 人類大腦皮層分區(qū)
上:大腦半球外側(cè)面 下:內(nèi)側(cè)面
對(duì)大腦體表感覺區(qū)皮層結(jié)構(gòu)和功能的研究指出,皮層細(xì)胞的縱向柱狀排列構(gòu)成大腦皮層的最基本功能電位,稱為感覺柱(sensory column)。這種柱狀結(jié)構(gòu)的直徑為200-500μm,垂直走向腦表面,貫穿整個(gè)六層。同一柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的神經(jīng)元都具有同一種功能,例如都對(duì)同一感受野的同一類型感覺刺激起反應(yīng)。在同一刺激后,這些神經(jīng)元發(fā)生放電的潛伏期很接近,僅相差2-4ms;說明先激活的神經(jīng)元與后激活的神經(jīng)元之間僅有幾個(gè)神經(jīng)元接替;亦說明同一柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)神經(jīng)元聯(lián)系環(huán)路只需通過幾個(gè)神經(jīng)元接替就能完成。一個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)是一個(gè)傳入-傳出信息整合處理單位,傳入沖動(dòng)先進(jìn)入第四層,并由第四層和第二層細(xì)胞在柱內(nèi)垂直擴(kuò)布,最后由第三、第五、第六層發(fā)出傳出沖動(dòng)離開大腦皮層。第三層細(xì)胞的水平纖維還有抑制相鄰細(xì)胞柱的作用;因此一柱發(fā)生興奮活動(dòng)時(shí),其相鄰細(xì)胞柱就受抑制,形成興奮和抑制鑲嵌模式。這種柱狀結(jié)構(gòu)的形態(tài)功能特點(diǎn),在第二感覺區(qū)、視區(qū)、聽區(qū)皮層和運(yùn)動(dòng)區(qū)皮層中也一樣存在。
中央后回(3-12區(qū))主要是全身體感覺的投射區(qū)域。通過在靈長類動(dòng)物皮層誘發(fā)電位的引導(dǎo)研究,找出中央后回的感覺投射規(guī)律如下:①軀體感覺傳入沖動(dòng)向皮層投射具有交叉的性質(zhì),即一側(cè)傳入沖動(dòng)向?qū)?cè)皮層投射,但頭而部感覺的投身是雙側(cè)性的;②投射區(qū)域的大小與不同體表部位的感覺分辨精細(xì)程度有關(guān),分辨愈精細(xì)有部位在中央后回的代表區(qū)也愈大,例如大拇指和食指的代表區(qū)面積比胸部十二根脊神經(jīng)傳入支配的代表區(qū)總面積大幾倍,說明分辨精細(xì)有部位具有較大量的感受裝置,皮層上與其相聯(lián)系的神經(jīng)元數(shù)量也必然較多,有利于精細(xì)的感覺分析;③投射區(qū)域具有一定的分野,下肢代表區(qū)在頂部(膝部以下的代表區(qū)在皮層內(nèi)側(cè)面),上肢代表區(qū)在中間部,頭面部代表區(qū)在底部,總的安排是倒置的,然而頭而部代表區(qū)內(nèi)部的安排是正立的。人體腦外科手術(shù)過程中,用適宜強(qiáng)度的電刺激來刺激皮層,觀察到刺激中央后回部頂部可以引致似乎來自下肢的主觀感覺,刺激中央后回底部可以引致似乎來自面部的主觀感覺(圖10-26)。這種主觀感覺屬于麻木或麻電樣感覺,而極少有溫覺、冷覺或痛覺的主觀感受;而且這種主觀感覺并不清晰,與刺激一根感覺神經(jīng)時(shí)的主觀感受相似,而和由感受器發(fā)生的傳入沖動(dòng)所形成的主觀感覺不同。
圖10-26大腦皮層體表感覺與軀體運(yùn)動(dòng)功能代表區(qū)示意圖
用微電極來研究皮層3-21區(qū)細(xì)胞的體表感覺定位投射,還觀察到各類感覺傳入的投射也有一定的規(guī)律。中央溝底部前壁的3a區(qū)是運(yùn)動(dòng)區(qū)和體表感覺區(qū)的移行部分,是肌肉牽張感覺的投射區(qū);3區(qū)主要是慢適應(yīng)感覺的投射區(qū);1區(qū)主要是快適應(yīng)感覺的投射區(qū);2區(qū)是關(guān)節(jié)、骨膜、筋膜等感覺的投射區(qū)。因此,中央后回從前到后,分別接受不同的軀體感覺投射;中央后回從上到下,分別接受不同軀體部位的投射。
中央后回是第一感覺區(qū)所在部位,在人腦中央前回與島葉之間還有第二感覺區(qū)。第二感覺區(qū)面積遠(yuǎn)比第一感覺區(qū)小,區(qū)內(nèi)的投射也有一定的分布安排,安排屬于正立而不倒置。刺激人腦第二感覺區(qū)可以引致體表一定部位產(chǎn)生主觀上麻木感,這種感覺具有雙側(cè)性;但人類切除第二感覺區(qū)后,并不產(chǎn)生顯著的感覺障礙。有人認(rèn)為,第二感覺區(qū)與痛覺有較密切的關(guān)系,它可能接受痛覺傳入的投射。
中央前回(4區(qū))是運(yùn)動(dòng)區(qū)。在較低等的哺乳類動(dòng)物(如貓、兔等),體表感覺區(qū)與運(yùn)動(dòng)區(qū)基本重合在一起,稱為感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)。這區(qū)域即是體表感覺和肌肉本體感覺的代表區(qū),又是運(yùn)動(dòng)區(qū)。在靈長類動(dòng)物(如猴、猩猩),體表感覺區(qū)與運(yùn)動(dòng)區(qū)逐漸分離,前者位于中央后回,后者位于中央前回,但這種分化也是相對(duì)的。在人腦,刺激中央溝周圍皮層時(shí)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的機(jī)會(huì)有20%發(fā)生在中央后回,而80%發(fā)生在中央前回,所以總的來說運(yùn)動(dòng)區(qū)主要是在中央前回,在靈長類動(dòng)物,關(guān)節(jié)和肌梭感覺傳入可投射到運(yùn)動(dòng)區(qū)。應(yīng)該指出,運(yùn)動(dòng)區(qū)主要接受從小腦和基底神經(jīng)傳來的反饋投射。
內(nèi)臟感覺在皮層也有代表區(qū)。電生理研究指出,刺激來自內(nèi)臟的傳入神經(jīng)可以在皮層一定區(qū)域內(nèi)引出電位變化。例如,刺激內(nèi)臟大神經(jīng)的快速傳入纖維可以在相應(yīng)的軀水平體表感覺代表區(qū)引出皮層誘發(fā)電位。人腦電刺激的研究發(fā)現(xiàn),第二感覺區(qū)和運(yùn)動(dòng)輔助區(qū)(Supplementary motor area)都與內(nèi)臟感覺有關(guān)。刺激第二感覺區(qū)及其鄰近部位會(huì)發(fā)生味覺、惡心或排便感等,刺激運(yùn)動(dòng)輔助區(qū)會(huì)產(chǎn)生心悸、臉發(fā)熱感等。此外邊緣系統(tǒng)的皮層部位也是內(nèi)臟感覺的投射區(qū)域。
枕葉皮層是視覺伯投射區(qū)域,左側(cè)枕葉皮層接受左眼的顳側(cè)視網(wǎng)膜和右眼的鼻側(cè)視網(wǎng)膜的傳入纖維投射,右側(cè)枕葉皮層接受右眼的顳側(cè)視網(wǎng)膜和左眼的鼻側(cè)視網(wǎng)膜的傳入纖維投射。枕葉皮層視覺代表區(qū)的具體部位在皮層內(nèi)側(cè)面的距狀裂上下兩緣,視網(wǎng)膜上半部投射到距狀裂的上緣,下半部投射到下緣;視網(wǎng)膜中央的黃斑區(qū)投射到距狀裂的后部,視網(wǎng)膜邊周區(qū)投射到距狀裂的前部(圖10-27)。電刺激人腦的距狀裂上緣(17區(qū)),可以使受試者產(chǎn)生簡單的主觀光感覺,但不能引起完善的視覺形象。對(duì)視皮層單個(gè)神經(jīng)元擔(dān)憂生理研究指出,極少數(shù)神經(jīng)元只對(duì)單眼視覺刺激發(fā)生反應(yīng),這些神經(jīng)元集中在皮層第四層內(nèi),它們接受外膝體投射纖維的傳入沖動(dòng);絕大多數(shù)神經(jīng)元能對(duì)雙側(cè)眼球視覺刺激發(fā)生反應(yīng),這些神經(jīng)元主要分布在第四層之外的層次中,它們與雙眼視覺和立體視覺功能有關(guān)。第四層中對(duì)單眼視覺刺激發(fā)生反應(yīng)的神經(jīng)元的感受野通常呈帶狀,一條光帶刺激的朝向如果與該神經(jīng)元的感受里的朝向一致時(shí),則能夠誘發(fā)它的最強(qiáng)反應(yīng);光帶刺激的朝向如果與感受野的朝向垂直時(shí),則幾乎不能誘發(fā)反應(yīng)。第四層以外對(duì)雙眼視覺刺激發(fā)生反應(yīng)的神經(jīng)元的感受野也呈帶狀,它們對(duì)特定朝向的光帶刺激有最佳的反應(yīng),并對(duì)光帶運(yùn)動(dòng)的刺激相當(dāng)敏感,即當(dāng)特定朝向的光帶刺激向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以誘發(fā)很強(qiáng)的反應(yīng),而反向的運(yùn)動(dòng)引起的反應(yīng)經(jīng)弱得多。
圖10-27 視網(wǎng)膜各部分投射到大腦皮層枕葉
顳葉皮層的一定區(qū)域中聽覺的投射區(qū)域,聽覺的投射是雙側(cè)性的,即一側(cè)皮層代表區(qū)與雙側(cè)耳蝸感受功能有關(guān)。在獼猴,聽皮層在顳葉,位于腦島和顳上回之間;而且耳蝸不同部位的感覺傳入沖動(dòng)投射到聽皮層的一定部位,耳蝸底部(高頻聲感)投射到前部,耳蝸頂部(低頻聲感)投射到后部,說明不同音頻感覺的投射有一定的分野。有人,聽覺皮層代表區(qū)位于顳橫回和顳上回(41、42區(qū)),電刺激上述區(qū)域能引致受試者產(chǎn)生鈴聲或吹風(fēng)樣的主觀感覺。
目前知道,嗅覺在大腦皮層的投射區(qū)隨著進(jìn)化而愈益縮小,在高等動(dòng)物只有邊緣葉的前底部區(qū)域與嗅覺功能有關(guān)(包括梨狀區(qū)皮層的前部、杏仁核的一部分等)。在人腦的刺激研究中觀察到,刺激這些相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可以引致特殊的主觀嗅覺,如焦橡膠氣味等。此外,味覺投射區(qū)在中央后回頭面部感覺投射區(qū)之下側(cè)。
機(jī)體受到傷害性刺激時(shí),往往產(chǎn)生痛覺。痛覺是一咱復(fù)雜的感覺,常伴有不愉快的情緒活動(dòng)和防衛(wèi)反應(yīng),這對(duì)于保護(hù)機(jī)體是重要的。疼痛又常是許多疾病的一種癥狀,因此在臨床上引起很大注意。
傷害性刺激作用于皮膚時(shí),可先后出現(xiàn)兩種性質(zhì)不同的痛覺,即快痛和慢痛?焱词且环N尖銳而定位清楚的“刺痛”;它在刺激時(shí)很快發(fā)生,撤除刺激后很快消失。慢痛是一種定位不明確的“燒灼痛”;它在刺激后過0.5-1.0s才能被感覺到,痛感強(qiáng)烈而難以忍受,撤除刺激后還持續(xù)幾秒鐘,并伴有情緒反應(yīng)及心血管和呼吸等方面的變化。
一般認(rèn)為痛覺的感受器是游離神經(jīng)末梢。引起痛覺不需要特殊的適宜刺激,任何形式的刺激只要達(dá)到一定強(qiáng)度有可能或已造成組織損傷時(shí),都能引起痛覺,但其機(jī)制還不清楚。有人認(rèn)為,這種游離神經(jīng)末梢是一種化學(xué)感受器,當(dāng)各種傷害性刺激作用時(shí)首先引致組織內(nèi)釋放某引起致痛物質(zhì)(例如K+、H+組胺、5-羥色胺、緩激肽、前列腺素等),然后作用于游離神經(jīng)末梢產(chǎn)生痛覺傳入沖動(dòng),進(jìn)入中樞引起痛覺。
疼痛的二重性質(zhì)說明在痛覺偉存在著不同傳導(dǎo)速度的神經(jīng)纖維。實(shí)驗(yàn)證明,傳導(dǎo)快痛的外周神經(jīng)纖維主要是有髓鞘的Aδ類纖維,其興奮閾較低;傳導(dǎo)慢痛的外周神經(jīng)纖維主要是無髓鞘的C類纖維,其興奮閾較高。
痛覺的中樞傳導(dǎo)通路比較復(fù)雜。前文已述及,痛覺傳入纖維進(jìn)入脊髓后,在后角更換神經(jīng)元并發(fā)出纖維交叉到雙側(cè),再經(jīng)脊髓丘腦側(cè)束上行抵達(dá)丘腦的體感覺核,轉(zhuǎn)而向皮層體表感覺區(qū)投射。此外,痛覺傳入沖動(dòng)還在脊髓內(nèi)彌散上行,沿脊髓網(wǎng)狀纖維、脊髓中腦纖維和脊髓丘腦內(nèi)側(cè)部纖維,抵達(dá)腦干網(wǎng)大辯論結(jié)構(gòu)、丘腦內(nèi)側(cè)部和邊緣系統(tǒng),引起痛的情緒反應(yīng)。
內(nèi)臟痛是臨床常見的癥狀。內(nèi)臟痛有與皮膚痛相比較有下列特征:①緩慢、持續(xù)、定位不清楚和對(duì)刺激的分辨能力差。例如,腹痛時(shí)常不易明確分清疼痛發(fā)生的部位。②能使皮膚致痛的刺激(切割、燒灼等),作用于內(nèi)臟一般不產(chǎn)生疼痛;而機(jī)械性牽拉、缺血、痙攣和炎癥等刺激作用于內(nèi)臟,則能產(chǎn)生疼痛。例如,內(nèi)臟器官發(fā)生管道梗阻而出現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng)、循環(huán)障礙、炎癥時(shí),往往使內(nèi)臟的感覺上升致意意識(shí)并引起劇烈的疼痛。和軀體痛一樣,內(nèi)臟痛也可能是某些致痛物質(zhì)作用于痛覺感受器引起的;例如,HCI是導(dǎo)致潰瘍痛的主要因素,政治家5-羥色胺、組胺和緩激肽等也與潰瘍痛有關(guān)。
內(nèi)臟痛的傳入神經(jīng)主要是交感神經(jīng)干內(nèi)的傳入纖維;它通過后根進(jìn)入脊髓,然后和軀體神經(jīng)基本上走著同一上行途徑。但食管、氣管的痛覺是通過迷走神經(jīng)干內(nèi)的傳入纖維進(jìn)入中樞而上傳的;部分盆腔器官(如直腸、膀胱三角區(qū)、前列腺、子宮頸等)的痛覺傳入神經(jīng)纖維是沿盆神經(jīng)進(jìn)入骶髓的(圖10-28)。
圖10-28 內(nèi)臟痛覺的神經(jīng)支配
位于胸痛覺線和骨盆痛覺線之間的器官,其痛覺傳入纖維通過交感神經(jīng);
在胸痛覺線以上和骨盆痛覺以上的器官,其痛覺傳入纖維通過副交感神經(jīng)
上述的內(nèi)臟痛是指內(nèi)臟本身受到刺激時(shí)所產(chǎn)生的疼痛,還有一種內(nèi)臟痛是由于體腔壁漿受到刺激時(shí)產(chǎn)生的疼痛,稱為體腔壁痛(parietal pain)。例如,胸膜或腹膜受到炎癥、壓力、磨擦或牽拉等刺激時(shí),也會(huì)產(chǎn)生疼痛。這種疼痛與軀體痛相類似,也是由軀體神經(jīng)(膈神經(jīng)、肋間神經(jīng)和腰上部脊神經(jīng))傳入的。
內(nèi)臟疾病往往引起身體遠(yuǎn)隔的體表部位發(fā)生疼痛或痛覺過敏,這種現(xiàn)象稱為牽涉痛。例如,心肌缺血時(shí),可發(fā)生心前區(qū)、左肩和左上臂的疼痛;膽囊病變時(shí),右肩區(qū)會(huì)出現(xiàn)疼痛;闌尾炎時(shí),常感上腹部或臍區(qū)有疼痛(表10-4)。發(fā)生牽涉痛的部位與真正發(fā)生痛覺的患病內(nèi)臟部位有一定的解剖關(guān)系;它們都受同一脊髓節(jié)段的后根神經(jīng)所支配,即患病內(nèi)臟的傳入神經(jīng)纖維和被牽涉皮膚部位的傳入神經(jīng)纖維由同一后根進(jìn)入脊髓。因此可以設(shè)想由某一內(nèi)臟傳入的神經(jīng)和由某一皮膚區(qū)域傳入的神經(jīng)是在脊髓灰質(zhì)內(nèi)同一區(qū)域替換神經(jīng)元的,亦即它們的脊髓中樞是同區(qū)域的。假如這兩個(gè)中樞甚為接近,則由患病內(nèi)臟傳來的沖動(dòng)將會(huì)提高相應(yīng)的脊髓中樞的興奮性。從而也影響鄰近的中樞,以致由皮膚傳入的沖動(dòng)能使相應(yīng)的脊髓中樞發(fā)生更大的興奮,由此上傳的沖動(dòng)也可能增強(qiáng),這可能是痛覺過敏的原因。假如,由患病內(nèi)臟和內(nèi)皮膚區(qū)域進(jìn)入脊髓的神經(jīng)末梢投射到同一脊髓神經(jīng)元,由同一上行纖維傳入腦,則在人日常生活中經(jīng)常能意識(shí)到的是來自皮膚的刺激,因此此時(shí)的痛覺傳入沖動(dòng)雖然發(fā)源于患病內(nèi)臟,但仍認(rèn)為系來自皮膚。這可能是牽涉痛的原因(圖10-24)gydjdsj.org.cn/kuaiji/。
表10-4 常見內(nèi)臟疾病牽涉痛的部位和壓痛區(qū)
患病器官 | 心 | 胃、胰 | 肝、膽囊 | 腎結(jié)石 | 闌尾炎 |
體表疼痛部位 | 心前區(qū) 左臂尺側(cè) | 左上腹 肩胛間 | 右肩胛 | 腹股溝區(qū) | 上腹部或臍區(qū) |
圖10-29 牽涉痛產(chǎn)生機(jī)制示意圖
1:傳導(dǎo)體表感覺的后角細(xì)胞 2:傳導(dǎo)體表和內(nèi)臟感覺共用的后角細(xì)胞
3:傳導(dǎo)內(nèi)臟感覺的后角細(xì)胞