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脑干与丘脑欢迎来到脑干与丘脑的详细学习课程本课程将系统介绍中枢神经系统中两个至关重要的结构脑干与丘脑的解剖、功能及临床意义我们将深入探——讨这些结构如何维持生命基本功能,调控感觉信息传递,以及参与高级神经活动本课程适合医学生、神经科学研究者以及对神经解剖学有兴趣的专业人士通过系统学习,您将掌握脑干与丘脑的结构特点、功能分区及常见病变的临床表现,为理解中枢神经系统的工作机制奠定坚实基础让我们开始这段探索神经系统奥秘的旅程脑干概述脑干的基本特征脑干是连接大脑和脊髓的重要结构,位于颅腔后窝,第四脑室的腹侧形态上呈不规则圆柱状,向上连接大脑,向下延续为脊髓作为中枢神经系统的组成部分,脑干仅占整个中枢神经系统体积的约
2.5%尽管体积较小,但脑干在神经系统中承担着举足轻重的功能它包含调控呼吸、心跳等基本生命活动的神经核团,同时也是多对脑神经的发出部位,控制头面部的感觉与运动脑干的解剖分区中脑脑干最上部分,与丘脑、下丘脑相邻包含四丘体、大脑脚等结构,为动眼神经和滑车神经的起源长约厘米,与间脑共同
1.5-2构成中脑水管周围的结构脑桥位于中脑与延髓之间,呈现半月形隆起前表面与基底动脉紧密接触,后表面构成第四脑室的一部分为三叉神经、展神经、面神经和位听神经的起源部位延髓脑干最下部分,连接脊髓,呈椎体形状含有控制呼吸和循环的重要中枢为舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经的起源通过枕骨大孔与脊髓相连延髓的位置与形态解剖位置大小形状延髓位于脑干最下部,通过枕延髓呈现椎体形状,长约
2.5骨大孔与脊髓相连上连脑厘米,前后径约厘米,左
1.5桥,下接脊髓,形成神经系统右径约厘米从枕骨大孔向2的重要过渡区域其位置深上延伸至脑桥下缘,形态上可在,受颅骨良好保护视为脊髓的延续与扩展表面特征延髓表面可见明显的纵行沟和隆起,包括前正中裂、后正中沟、前外侧沟和后外侧沟这些解剖标志是定位延髓内部结构的重要参考延髓的结构细节前表面特征后表面特征延髓前表面最显著的结构是两侧的锥体(Pyramids),它们由皮质脊髓束纤维构成,在延髓后表面构成第四脑室下部的菱形窝底,可见后正中沟、后中间沟及薄束结节上部为延髓下部形成锥体交叉锥体外侧是橄榄体(Olive),呈现椭圆形隆起,内含下橄榄核下小脑脚所覆盖,含有多个重要的核团前表面结构反映了重要的运动传导通路,特别是锥体交叉区是上运动神经元病变与下运动延髓后侧部含有多个感觉神经核,包括孤束核、三叉神经脊束核等,这些核团在内脏感神经元病变的分界点,具有重要临床意义觉、体表感觉传导中发挥关键作用这一区域的完整性对感觉信息的精确传递至关重要脑桥的位置与结构位置关系外部形态重要意义脑桥位于延髓与中脑之间,构成脑干脑桥呈现横向的半月形隆起,前表面脑桥是连接小脑与大脑的重要桥梁,的中间部分前方与基底动脉密切相凸出,宽约厘米,高约厘米,前含有多条神经纤维通路和重要的神经
32.5关,后方形成第四脑室的前壁一部后径约厘米脑桥表面可见明显的核团其名称脑桥正反映了其在神
2.5分向上连接中脑,向下延续为延横行纤维,中间有基底沟,两侧为中经系统中的桥梁作用,联系大脑、小髓,侧面与小脑相连小脑脚脑与脊髓脑桥的分区背侧部(被盖)包含感觉通路及网状结构基底部含有运动纤维束及脑桥核脑桥在解剖学上可分为腹侧的基底部和背侧的被盖部基底部主要由纵行的皮质脊髓束、皮质脑桥束及横行的脑桥核和脑桥纤维组成,这些结构构成了连接大脑皮质与小脑的重要通路脑桥基底部在运动控制和协调方面发挥关键作用,其损伤可导致锥体束症状脑桥背侧部(被盖)含有多对脑神经核,包括三叉神经核、展神经核、面神经核及位听神经核此外,还含有多条上行感觉通路和网状结构,参与感觉传导与意识调节脑桥被盖部损伤可引起相应脑神经功能障碍和感觉异常中脑的位置与形态位置特点中脑是脑干最上部分,位于脑桥和间脑之间其背侧与丘脑相邻,腹侧可在大脑两半球之间的大脑纵裂底部观察到位于中脑水管周围,连接间脑和脑桥,构成脑干上端的狭窄部分大小形态中脑是脑干最短的部分,长约厘米,直径约厘米,呈圆柱
1.
51.5-2形从前到后穿过中脑的是中脑水管,连接第三脑室与第四脑室,为脑脊液流通提供通道表面特征中脑腹侧可见两条粗大的纤维束大脑脚,中间为脚间窝背——侧表面由四丘体构成,包括上丘体和下丘体,上丘体参与视觉反射,下丘体参与听觉反射中脑的结构细节四丘体中脑水管位于中脑背侧,包括上丘体和下丘体贯穿中脑的细管道,连接第三脑室与第上丘体与视觉反射有关,下丘体是听觉四脑室周围灰质含有多个功能核团,传导的重要中继站四丘体上方有松果参与多种生理功能调节中脑水管狭窄体,下方连接小脑上脚可导致梗阻性脑积水大脑脚被盖位于中脑腹侧的两条粗大纤维束,主要位于中脑水管与大脑脚之间的区域,含由皮质脊髓束、皮质脑桥束和皮质延髓有红核、黑质和多条传导束红核参与束组成是连接大脑与脊髓的主要运动运动协调,黑质与多巴胺能通路相关,通路在运动控制中至关重要脑干的灰质脑神经核脑干内含有第三至第十二对脑神经的运动核、感觉核或两者兼有这些核团控制头面部的感觉和运动功能,如眼球运动、面部表情、咀嚼、听觉、平衡等脑神经核的准确定位对临床诊断具有重要意义网状结构脑干的网状结构分布于脑干各部位,是一组松散排列的神经细胞和纤维网络,控制觉醒和睡眠,调节呼吸、心率等自主功能网状结构的上行激活系统对维持清醒状态至关重要特殊核团脑干含有多个特殊功能的核团,如中脑的黑质和红核、桥脑的蓝斑核、延髓的下橄榄核等这些核团参与运动控制、情绪调节和其他高级功能黑质多巴胺能神经元损伤与帕金森病密切相关脑干的白质上行传导通路下行传导通路横行纤维系统上行传导通路在脑干中传递感觉信息,从下行传导通路从大脑皮质向脊髓方向传递横行纤维系统主要位于脑桥部位,连接大外周向大脑皮质方向传导主要包括薄束运动指令主要包括皮质脊髓束(直接控脑皮质与小脑通过脑桥核和横行纤维,和楔束(传导精细触觉、震动觉和位置制肢体精细运动),皮质延髓束(控制头构成皮质脑桥小脑通路,参与运动协调--觉),脊髓丘脑束(传导痛觉和温度面部运动),以及网状脊髓束(调节肌张和精细控制此外,小脑上、中、下脚也觉),以及脊髓小脑束(传递本体感觉至力和姿势反射)等皮质脊髓束在延髓形是重要的横行纤维束,连接小脑与脑干小脑)等成锥体交叉脑干的外部解剖标志锥体和锥体交叉橄榄体基底沟和脚间窝延髓前表面两侧的纵行隆起,由皮质脊髓束纤位于延髓前外侧的椭圆形隆起,内含下橄榄脑桥前表面中央的纵行凹陷称为基底沟,基底维组成在延髓下部,约80%的纤维交叉至对核下橄榄核与小脑有密切联系,参与运动协动脉通常位于此处中脑腹侧大脑脚之间的凹侧,形成锥体交叉这是临床定位的重要标调和精细控制橄榄体是定位延髓病变的重要陷称为脚间窝,为动眼神经的出口这些解剖志,也解释了为何一侧大脑损伤导致对侧肢体表面标志标志有助于定位相关结构的病变瘫痪脑神经的分布中脑脑神经第
三、四对脑神经脑桥脑神经第
五、
六、
七、八对脑神经延髓脑神经3第
九、
十、
十一、十二对脑神经脑干是十二对脑神经中的十对(第三至十二对)的起源部位中脑发出动眼神经()和滑车神经(),主要支配眼外肌,控制眼球运动脑桥ⅢⅣ区域发出三叉神经(,负责面部感觉和咀嚼肌运动)、展神经(,控制外直肌)、面神经(,支配面部表情肌和味觉前)以及位听神经ⅤⅥⅦ2/3(,负责听觉和平衡)Ⅷ延髓区域发出舌咽神经(,负责咽部感觉和运动)、迷走神经(,广泛分布于胸腹腔脏器)、副神经(,支配胸锁乳突肌和斜方肌)和舌下神ⅨⅩⅪ经(,控制舌肌运动)准确理解这些脑神经的分布对临床定位诊断至关重要Ⅻ脑干供血椎基底动脉系统脑干主要由椎基底动脉系统供血,包括成对的椎动脉和单一的基底动脉椎动脉在延髓上部合并形成基底动脉,基底动脉沿脑桥腹侧面上行,在中脑水平分为双侧大脑后动脉椎动脉在合并前发出多个分支,包括前脊髓动脉(供应前2/3脊髓)、后下小脑动脉(PICA,供应延髓后外侧部和小脑下部)基底动脉主要分支包括前下小脑动脉(AICA,供应脑桥外侧和小脑前下部)、迷路动脉(供应内耳)、小脑上动脉(SCA,供应中脑和小脑上部)等脑干各部位由垂直排列的穿支动脉(穿通支)供血,这些小动脉从主干发出,垂直进入脑干组织按其供血区域分为内侧组、外侧组和后组内侧组供应锥体束等重要传导通路,外侧组和后组供应脑神经核等结构脑干小动脉闭塞可导致特征性综合征,如内侧梗死引起纯运动性偏瘫,外侧梗死引起交叉性感觉或运动障碍由于脑干内结构密集,即使小范围梗死也可能引起严重症状脑干的基本功能生命维持功能意识与觉醒调节反射活动控制脑干控制呼吸、心跳和血压等脑干网状结构的上行激活系统脑干控制多种重要反射活动,基本生命活动,特别是延髓内对维持清醒状态和意识水平至包括瞳孔反射、眼球运动反的心血管和呼吸中枢对维持生关重要它通过向丘脑和大脑射、吞咽反射、呕吐反射等命至关重要这解释了为何严皮质发送激活信号,保持大脑这些反射活动对维持正常生理重的脑干损伤可能导致致命后皮质的觉醒状态脑干损伤可功能和防御机制非常重要,临果,而其他脑区损伤则相对不导致意识障碍,严重时出现昏床上可通过检查这些反射评估会直接威胁生命迷状态脑干功能传导通路功能脑干是连接大脑与脊髓的必经之路,包含重要的感觉和运动传导通路上行感觉通路经脑干向上传递至大脑,下行运动通路经脑干向下传递至脊髓,控制身体运动脑干的感觉传导通路后柱内侧丘系统-传导精细触觉、震动觉和位置觉一级神经元位于脊神经节,其中枢突上行形成薄束和楔束,在延髓薄束核和楔束核交换神经元,第二级神经元交叉形成内侧丘系,经丘脑传至大脑皮质脊髓丘脑束系统传导痛觉和温度觉一级神经元位于脊神经节,其中枢突进入脊髓后角与第二级神经元交换,第二级神经元立即交叉形成脊髓丘脑前外侧束,经脑干上行至丘脑,再经第三级神经元投射至大脑皮质三叉神经传导系统传导面部感觉,包括触觉、痛觉和温度觉三叉神经感觉核包括主核(位于脑桥)和脊束核(延伸至上颈髓)面部感觉通过三叉神经节与这些核团连接,然后经腹后外侧核传至大脑皮质脑干的运动传导通路大脑皮质运动区皮质脊髓束位于额叶的运动皮质区发出控制随意运从运动皮质发出的纤维经内囊、脑干至动的指令,包括初级运动皮质(延髓,约在锥体交叉处交叉,最终480%区)、前运动区和辅助运动区到达脊髓前角运动神经元脑干运动核团小脑调控通路包括红核、前庭核、黑质等,通过红核皮质脑桥小脑齿状核红核丘脑皮------脊髓束、前庭脊髓束等通路调节姿势和3质形成闭合环路,对运动进行精细调平衡控,确保动作平稳协调脑干的网状结构网状结构的解剖特点上行激活系统下行调控系统脑干网状结构是分布于脑干各部位的神经上行激活系统是脑干网状结构的重要组成下行调控系统从脑干网状结构发出,向下细胞和纤维网络,呈网状排列,不形成明部分,向上投射至丘脑和大脑皮质,维持投射至脊髓,调节脊髓运动神经元活动确界限的核团其细胞形态多样,突起广觉醒状态主要通过非特异性丘脑核(如包括网状脊髓束,分为内侧和外侧两部泛,与脑干内多种结构有广泛联系网状丘脑内侧核、中央核等)和直接投射至大分内侧部分促进伸肌活动,维持抗重力结构最发达的部位位于脑桥和中脑交界脑皮质的通路发挥作用包括去甲肾上腺姿势;外侧部分抑制伸肌活动,促进屈肌处素、羟色胺和乙酰胆碱能神经元系活动此系统对肌张力和反射活动有重要5-统调控作用脑干反射活动6咽反射刺激咽后壁引起咽部收缩和恶心感2瞳孔反射光照引起瞳孔缩小,交感神经激活引起瞳孔扩大眼球反射包括前庭眼反射、视动性眼反射等,维持视觉稳定脑干控制多种重要的反射活动,这些反射对维持正常生理功能和防御机制至关重要瞳孔反射通过动眼神经副交感纤维介导,光照引起瞳孔缩小,应激状态下交感神经激活引起瞳孔扩大眼球反射包括前庭眼反射(头部运动引起眼球代偿性运动)、视动性眼反射(追踪移动物体)等,这些反射有助于维持视觉稳定咽反射和呕吐反射是重要的防御性反射,前者由舌咽神经和迷走神经介导,后者由延髓呕吐中枢控制吞咽反射是复杂的协调活动,涉及多对脑神经,由延髓吞咽中枢协调这些反射的完整性在临床评估脑干功能时有重要参考价值,反射活动异常可能提示脑干特定部位的病变脑干生命中枢脑干损伤的临床表现意识障碍眼球运动障碍交叉性瘫痪脑干网状结构上行激活系统损伤可导致意脑干内含有控制眼球运动的多对脑神经核脑干病变的一个特征性表现是交叉性瘫识障碍,包括嗜睡、昏迷、持续性植物状(、、对),损伤可引起眼球运动痪,即同侧脑神经麻痹合并对侧肢体瘫ⅢⅣⅥ态等特别是中脑和脑桥上部网状结构损障碍表现为复视、斜视或眼球运动受痪这是由于脑神经核受损导致同侧脑神伤最易引起严重意识障碍临床表现为对限特征性表现包括共轭凝视麻痹、核间经功能障碍,而尚未交叉的皮质脊髓束受外界刺激反应减弱或消失,严重时可出现眼肌麻痹、眼震等瞳孔反射异常也是脑损导致对侧肢体瘫痪不同部位脑干损伤去大脑僵直状态干损伤的重要体征可引起不同类型的交叉性瘫痪延髓疾病举例延髓外侧综合征延髓内侧综合征延髓外侧综合征(华勒伯格综合征)是由延髓外侧区域(通常由后下小脑动脉供血)梗死引起的临床特征延髓内侧综合征(也称延髓前内侧综合征)是由延髓内侧区域(由前脊髓动脉供血)梗死引起的典型特征包括同侧面部疼痛和温度觉丧失(三叉神经脊束核受损)、同侧霍纳综合征(下行交感神经通路受损)、同包括同侧舌下神经麻痹(舌下神经核受损)导致伸舌时舌偏向病变侧,以及对侧肢体瘫痪(皮质脊髓束受侧小脑性共济失调(下小脑脚受损)、同侧软腭、咽和喉麻痹(疑核和迷走神经背侧核受损)以及对侧躯干损)有时也可见对侧身体的位置觉和震动觉丧失(内侧丘系受损)和肢体痛温觉丧失(脊髓丘脑束受损)其他延髓疾病包括延髓空洞症(脊髓空洞症延伸至延髓)、延髓下中线综合征(描记综合征,特征为上交叉性偏瘫)、延髓肿瘤(如胶质瘤、血管母细胞瘤等)以及炎症性疾病(如脑干脑炎)等延髓疾病由于影响呼吸和循环中枢,往往具有较高的病死率脑桥损伤及疾病锁定综合征脑桥中央髓鞘溶解症锁定综合征是脑桥腹侧基底部双侧脑桥中央髓鞘溶解症是一种非炎症病变(通常为基底动脉梗死)的后性脱髓鞘病变,通常与快速纠正低果,皮质脊髓束和皮质核束均受钠血症有关临床表现包括意识障损,但中脑被盖部和上行激活系统碍、四肢瘫痪、假性延髓麻痹(构完整患者意识清醒,但全身瘫音障碍、吞咽困难)等严重病例痪,包括面部、舌及咽喉肌肉,无可出现锁定状态显示脑桥MRI法说话,仅能通过眼球垂直运动中央区加权像呈高信号,加权T2T1(由中脑控制)与外界交流这是像呈低信号,不增强一种特殊的清醒昏迷状态脑桥侧向综合征脑桥侧向综合征(雷蒙福维尔综合征)是脑桥外侧区域(通常由前下小脑动脉供-血)梗死引起的临床特征包括同侧面部麻痹(面神经核受损)、同侧外展神经麻痹(展神经核受损)、同侧周围性耳聋、眩晕和眼震(前庭核受损)、同侧霍纳综合征和对侧肢体痛温觉丧失(脊髓丘脑束受损)中脑损伤相关综合征脑干影像学检查方法磁共振成像计算机断层扫描功能性影像学MRI是脑干疾病诊断的首选影像学检查方法T1加权像可显CT检查在急诊情况下仍具有重要价值,特别是对脑干出血的正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描示脑干的解剖结构,T2加权像和FLAIR序列对检测脱髓鞘、诊断无增强CT可显示急性出血为高密度影,CT血管造影(SPECT)可评估脑干的代谢和血流灌注情况,在某些特殊梗死等病变敏感弥散加权像(DWI)对早期脑干梗死具有可评估椎基底动脉系统但CT对脑干软组织病变的分辨率较病例中有辅助诊断价值功能性MRI可研究脑干在各种生理极高敏感性,可在常规序列显示异常前发现病变磁共振血MRI差,对早期梗死和脱髓鞘病变不敏感灌注CT可评估脑和病理状态下的活动模式,但主要用于科研而非常规临床诊管成像(MRA)可显示椎基底动脉系统,有助于诊断血管性干的血流灌注状况断疾病丘脑总述丘脑的位置与大小丘脑是位于第三脑室两侧的一对卵圆形灰质核团,是间脑的主要组成部分在新鲜脑标本中,丘脑呈淡灰色,质地较软尽管体积小,仅占整个脑容量的约
0.3%-
0.4%,但丘脑在感觉传导、运动调控和意识维持方面发挥着至关重要的作用丘脑长约4厘米,宽约
1.5厘米,高约2厘米,前端较尖,后端较宽,整体呈椭圆形其内侧面构成第三脑室的侧壁,上面与侧脑室接壤,外侧面与内囊相邻,下面与下丘脑相连丘脑是脑深部的重要结构,几乎所有传向大脑皮质的感觉冲动都需要经过丘脑中继丘脑不是一个均质的结构,而是由多个功能不同的核团组成的复杂系统这些核团按其位置和功能可分为不同的核群丘脑既是感觉信息传向大脑皮质的主要中继站,又与意识、觉醒、注意力、情绪等高级功能密切相关丘脑的解剖结构前核群内侧核群位于丘脑前部,主要包括前腹侧核,与包括背内侧核和中央内侧核等,与额叶1乳头体相连,参与边缘系统环路前部有广泛联系,参与情感和认知功能外侧核群后核群4最大的核群,包括背外侧核、腹外侧核包括枕外侧核等,与视觉、听觉信息处等,是主要的感觉中继站,与皮层有特3理相关,投射至相应感觉皮质区定联系丘脑的外部形态丘脑外侧面丘脑内侧面丘脑上表面丘脑外侧面与内囊相邻,内囊是连接大脑丘脑内侧面构成第三脑室的侧壁,表面光丘脑上表面与侧脑室底部相邻,被覆以室皮质与脑干、脊髓的重要纤维束丘脑外滑,被覆以室管膜两侧丘脑内侧面之间管膜和丘脑纹,丘脑纹含有脉络丛血管侧面被内囊隔开,与豆状核相望外侧面常有丘脑间粘连相连内侧面的上部与胼上表面后外侧部隆起形成丘脑枕,前内侧上有丘脑纹,是髓质纤维进入丘脑的标胝体体部相临,下部与下丘脑相连内侧部可见前丘脑结节上表面的外侧沟将丘志从外侧面发出的纤维形成丘脑辐射,面是丘脑与其他间脑结构联系的重要界脑与尾状核头部分隔,内侧为胼胝体沟投射至大脑皮质各区面丘脑的分区形内髓板划分Y位于丘脑内的形髓质板Y五大核群前、内侧、外侧、后和丘脑中线丘脑网状核3环绕丘脑外侧的薄层细胞丘脑内部由形内髓板分为前、内侧和外侧三个主要核群内髓板是一薄层白质,含有髓鞘化纤维,在丘脑内部呈形分布内髓板的前臂分隔Y Y前核群和内侧核群,外臂分隔内侧核群和外侧核群除了这三个主要核群外,还有位于丘脑后部的后核群和位于丘脑中线的丘脑中线核群外侧核群最大,可进一步分为背外侧核、腹外侧核、腹后外侧核等次级核团背外侧核主要与联络区皮质相连;腹外侧核与运动区皮质相连,参与运动调控;腹后外侧核是躯体感觉的主要中继站丘脑外部被丘脑网状核包绕,这是一层薄的神经元层,在调节丘脑活动和抑制不相关信息传递方面起重要作用丘脑各核的功能特异性投射核将特定感觉信息传递至初级感觉皮质,如腹后外侧核传递体感,外侧膝状体传递视觉信息,内侧膝状体传递听觉信息联络核与联络皮质广泛连接,参与高级认知和整合功能,如背内侧核与前额叶皮质联系,参与执行功能非特异性核广泛投射至多个皮质区,调节大脑皮质的整体活动水平,如丘脑髓板内核和中央内侧核内侧核群功能背内侧核丘脑内侧核群中最大的核团,与前额叶皮质有广泛联系参与执行功能、注意力维持和工作记忆等高级认知活动损伤可导致执行功能障碍、注意力不集中和记忆力下降中央内侧核位于丘脑内髓板附近,与边缘系统和前扣带回皮质联系密切参与情绪体验和疼痛的情感成分加工此核群的刺激可引起情绪反应,损伤则可能导致情感平淡或情绪障碍前腹核接收来自乳头体的输入,是乳头体前腹核扣带回通路的重要组成部--分这一通路是环的一部分,在情感和记忆形成中至关重要损Papez伤可导致情感异常和记忆障碍外侧核群功能腹后外侧核腹外侧核背外侧核腹后外侧核是躯体感觉的主要中继站,接腹外侧核主要接收来自小脑和基底神经节背外侧核主要与大脑皮质的联络区相连,收来自内侧丘系和脊髓丘脑束的输入,传的输入,参与运动的计划和协调它与初特别是顶叶联络皮质它参与感觉信息的递触觉、压觉、位置觉、震动觉以及痛觉级运动皮质(区)和前运动皮质有广泛联整合和空间定向背外侧核还接收来自其4和温度觉信息神经元按体表感觉的区域系腹外侧核的主要功能是整合小脑和基他丘脑核团的信息,对不同感觉模态的信排列有序,形成体表感觉的体征图从这底神经节的输出,影响运动的启动和执息进行整合背外侧核损伤可导致空间忽里发出的丘脑皮质纤维投射至初级躯体感行腹外侧核损伤可导致运动障碍,如肌略和定向障碍,影响复杂感觉信息的处觉皮质(、、区)张力异常和运动不协调理312前核群功能解剖连接情感处理前核群主要由前腹侧核构成,位于作为边缘系统的重要组成部分,前丘脑最前端它接收来自乳头体的核群参与情感体验和情感关联的记主要输入,通过乳头体视束,并向忆形成它在情绪的产生和调节中扣带回皮质发出投射前核群是连发挥作用,特别是与焦虑、恐惧等接海马体与扣带回的重要中介,构消极情绪相关前核群的电刺激可成环的组成部分除了乳头诱发情感反应,而损伤则可能导致Papez体外,前核群还接收来自前扣带情感淡漠或情绪不稳定回、海马旁回和杏仁核的纤维记忆功能前核群在陈述性记忆(尤其是情感相关记忆)的形成和巩固中起重要作用它参与信息从短时记忆向长时记忆的转换过程前核群损伤可导致前向性健忘,即形成新记忆的能力受损,而已有记忆相对保留在某些痴呆疾病中,前核群的萎缩与记忆障碍的严重程度相关丘脑非特异性核功能1丘脑网状核包绕丘脑外侧的薄层细胞,含有能抑制性神经元接收来自大脑皮GABA质、基底神经节和脑干的输入,对传入丘脑的信息进行筛选和调节通过侧向抑制增强相关信息,抑制不相关信息,提高信号与噪声比在睡眠觉醒-周期调节中发挥重要作用2丘脑中线核位于第三脑室两侧,包括核等与边缘系统和前额叶皮质有广泛reuniens联系,参与情感、记忆和注意功能特别是核,作为海马和前额reuniens叶皮质之间的枢纽,在空间工作记忆中发挥重要作用也参与觉醒状态的维持和调节3丘脑髓板内核位于丘脑内髓板内,包括中央外侧核、中央内侧核等接收来自脑干网状结构的输入,广泛投射至大脑皮质各区在维持意识水平和注意力方面发挥关键作用双侧髓板内核损伤可导致严重的注意力缺陷和意识障碍,甚至昏迷丘脑与感官信息80%100%体感信息视觉信息通过腹后外侧核传递至大脑皮质通过外侧膝状体中继处理90%听觉信息通过内侧膝状体传向听觉皮质丘脑是感觉信息传向大脑皮质的必经之路,几乎所有感觉信息(嗅觉除外)都需经过丘脑中继后才能到达大脑皮质进行高级处理体表感觉(触觉、压觉、位置觉、震动觉、痛觉和温度觉)通过腹后外侧核传递,该核与初级躯体感觉皮质有精确的体征投射关系,保证了感觉的准确定位视觉信息由视网膜神经节细胞通过视神经和视束传至外侧膝状体,经过初步处理后投射至初级视觉皮质听觉信息则经内侧膝状体中继至颞叶听觉皮质味觉信息通过丘脑腹内侧核传递至下顶叶和岛叶前庭感觉通过丘脑VPL核的特定部分传递至颞顶交界区丘脑不仅简单传递这些信息,还进行初步加工和整合,增强有用信号,抑制无关噪声丘脑与皮层的联系丘脑与基底节的联系基底节丘脑皮质环路--丘脑是基底节输出的主要目标,构成基底节-丘脑-皮质环路的重要组成部分基底节的两个主要输出核团——苍白球内侧部和黑质网状部,通过抑制性(GABA能)投射影响丘脑的腹前核和腹外侧核这种抑制性输入的减弱(通过直接通路)或增强(通过间接通路)调控丘脑对皮质的激活基底节-丘脑-皮质环路至少包括五个平行回路运动环路、眼动环路、背外侧前额叶环路、前扣带回环路和眶额皮质环路这些环路分别参与不同的功能,如运动控制、眼球运动、执行功能、动机和情感行为等特别是运动环路的异常与多种运动障碍(如帕金森病、舞蹈病、肌张力障碍等)密切相关帕金森病是基底节-丘脑-皮质环路异常的典型例子黑质致密部多巴胺能神经元变性导致纹状体多巴胺缺乏,使间接通路活动增强,直接通路活动减弱,最终导致丘脑对皮质的激活减少这解释了帕金森病的运动迟缓、静止性震颤和肌强直等症状舞蹈病则代表了相反的情况,纹状体中的GABA能神经元变性导致对苍白球外侧部和黑质网状部的抑制减少,间接通路活动减弱,最终导致丘脑对皮质的过度激活,表现为不自主的舞蹈样动作这些病理机制突显了丘脑在运动控制中的关键地位丘脑在睡眠与觉醒觉醒状态丘脑中继核细胞处于去极化状态,丘脑网状核抑制作用减弱脑干激活系统激活丘脑髓板内核和非特异性核团,促进皮层活动丘脑细胞以单发放电模式传递感觉信息,皮层脑电呈现去同步化快波非快速眼动睡眠丘脑中继核细胞处于超极化状态,丘脑网状核抑制增强丘脑细胞以爆发-停顿模式放电,产生慢波睡眠时的睡眠纺锤波和K复合波脑电呈现同步化慢波,意识水平明显下降快速眼动睡眠丘脑中继核细胞被去极化,但接收到的感觉信息受到抑制脑干胆碱能系统激活导致皮层去同步化,但肌肉活动被抑制脑电活动类似觉醒状态,出现眼球快速运动和做梦丘脑在情绪调节情绪信息输入丘脑接收来自杏仁核、前扣带回、眶额皮质等边缘系统结构的情绪信息输入特别是丘脑前核群、内侧核群和髓板内核与这些情绪处理区域有密切联系这些连接允许丘脑参与情绪信息的处理和整合情绪感知处理丘脑参与情绪相关感觉信息的初步加工和中继腹后内侧核处理内脏感觉信息,这些信息与情绪体验密切相关,如心跳加速、胃部不适等丘脑背内侧核整合情感信息与认知信息,参与情绪的认知评价过程情绪表达调控丘脑通过调节皮质和皮质下结构之间的信息流,影响情绪表达丘脑与前额叶皮质的连接参与情绪调节和抑制不适当的情绪反应丘脑损伤可导致情绪不稳定、情感淡漠或不适当的情绪表达丘脑功能损伤表现丘脑痛感觉障碍认知障碍丘脑痛是丘脑损伤(特别是腹后外侧核)的特征性丘脑腹后外侧核损伤可导致对侧体感缺失,包括触丘脑内侧核群(特别是背内侧核)损伤可导致认知表现,表现为对侧半身的严重、难以忍受的自发性觉、压觉、位置觉、震动觉、痛觉和温度觉感觉障碍,包括注意力不集中、执行功能障碍、记忆力疼痛疼痛常为烧灼感、刺痛或电击样,可伴有感缺失程度与损伤范围相关,可表现为感觉减退、感下降等前核群和乳头体核损伤则可导致严重的记觉过敏丘脑痛对常规镇痛药物反应差,难以治觉异常或感觉缺失部分患者可出现感觉解离,即忆障碍,表现为前向性健忘语言相关丘脑核损伤疗,严重影响患者生活质量某些感觉模态丧失而其他保留可导致丘脑性失语,特点是言语流利但内容空洞丘脑卒中丘脑梗死丘脑梗死占所有脑梗死的约11%,多由穿支动脉闭塞引起根据供血动脉的不同,丘脑梗死可分为多种类型前丘脑动脉供血区梗死表现为情感和认知改变;旁正中动脉供血区梗死表现为意识障碍和眼球运动异常;丘脑生殖动脉供血区梗死可导致丘脑性失语;后丘脑动脉供血区梗死表现为感觉异常等丘脑梗死的临床表现多样,轻微病变可无明显症状,严重病变则表现为交叉性感觉障碍、丘脑痛、丘脑手综合征、运动障碍、眼球运动异常、意识障碍和认知功能下降等丘脑梗死的影像学检查以MRI为主,DWI序列对早期病变敏感性高丘脑出血丘脑是高血压性脑出血的常见部位之一,约占脑出血的15-25%丘脑出血多由小动脉瘤破裂引起,常见于患有高血压和小血管病的老年患者典型表现为急性起病,伴有头痛、呕吐、意识障碍和对侧肢体瘫痪丘脑综合征旁正中丘脑综合征1旁正中动脉闭塞引起丘脑内侧梗死外侧丘脑综合征2丘脑生殖动脉闭塞导致丘脑外侧梗死后丘脑综合征3后丘脑动脉闭塞引起丘脑后部梗死丘脑综合征是指由丘脑特定区域损伤导致的一组症状和体征旁正中丘脑综合征是由丘脑旁正中动脉闭塞引起的,主要累及丘脑内侧核群、前核群和髓板内核临床表现包括意识障碍、垂直凝视麻痹、瞳孔异常、丘脑性痴呆和人格改变严重病例可出现丘脑性昏迷,尽管患者表面上似乎清醒,但实际上处于意识障碍状态外侧丘脑综合征是由丘脑生殖动脉闭塞引起的,主要累及丘脑腹后外侧核主要表现为对侧半身感觉障碍(可累及面部和四肢)和丘脑痛少数患者可出现轻度偏瘫和舞蹈样动作后丘脑综合征是由后丘脑动脉闭塞引起的,主要累及丘脑枕部和外侧膝状体临床表现为对侧象限性偏盲或偏盲,可伴有感觉障碍、不随意运动(如手足徐动)和丘脑手综合征丘脑与癫痫失神发作丘脑癫痫灶丘脑深部刺激失神发作是一种癫痫发丘脑本身可成为癫痫发丘脑深部电刺激是一种作类型,特征为短暂的作的起源部位,称为丘治疗难治性癫痫的方意识丧失,伴有面部呆脑性癫痫多由丘脑结法,主要靶点包括前核滞和活动中断,典型脑构病变(如胶质瘢痕、群和中央内侧核前核电图表现为棘慢波血管畸形、肿瘤等)引群刺激可减少边缘系统3Hz复合丘脑网状核和髓起临床表现包括感觉癫痫发作频率,中央内板内核参与失神发作的异常发作、自主神经症侧核刺激对全面性发作发生和维持,丘脑皮质状、短暂意识障碍等有效试验证实SANTE环路的节律性放电产生诊断依赖脑电图、影像了丘脑前核刺激对难治特征性脑电图改变学检查和临床表现性癫痫的有效性和安全性丘脑的影像表现正常丘脑影像丘脑梗死影像丘脑出血影像在加权像上,正常丘脑呈灰白质之急性丘脑梗死在序列上表现为高信急性丘脑出血在上表现为高密度影,边MRI T1DWI CT间的信号,较灰质略高,较白质略低在号,图上为低信号,反映细胞毒性水界清晰表现与出血时间相关超急ADC MRI加权像上,丘脑信号与灰质相似丘脑肿加权像和序列上表现为高信性期、均为等信号;急性期等或稍T2T2FLAIR T1T2T1内不同核团在常规上难以区分,但在号慢性期梗死区可形成脑软化灶,加高信号,低信号;亚急性期高信号,MRI T1T2T1高分辨率和特殊序列上可显示内髓板权像上表现为低信号,加权像上为高信由低变高;慢性期、均为低信号MRI T2T2T1T2和主要核群丘脑的界限在上较为清号不同供血区域梗死有不同分布特点,丘脑出血常伴有脑室内出血,可引起脑积MRI晰,内侧为第三脑室,外侧为内囊后肢有助于判断病因水脑干与丘脑的神经纤维联系联系方向主要纤维通路功能意义脑干丘脑内侧丘系、脊髓丘脑束传递感觉信息→丘脑脑干丘脑脑干纤维调节脑干活动→双向联系网状激活系统维持觉醒状态脑干与丘脑之间存在广泛的神经纤维联系,这些联系对于感觉传导、运动控制和意识调节至关重要从脑干到丘脑的主要上行通路包括内侧丘系(传递触觉、压觉、位置觉和震动觉)和脊髓丘脑束(传递痛觉和温度觉)这些通路在丘脑腹后外侧核交换神经元,然后投射至大脑皮质感觉区另一重要通路是从脑干网状结构到丘脑非特异性核团的投射,构成上行激活系统的一部分,参与调节觉醒和意识水平丘脑也向脑干发送下行纤维,影响脑干活动,参与多种反射和自主功能的调控脑干和丘脑之间的这些复杂联系确保了感觉信息的正确传递、运动活动的协调执行和意识状态的适当维持脑干与丘脑的功能整合感觉整合运动协调脑干与丘脑协同参与感觉信息处理和整通过与小脑和基底节的连接,共同调节合,从初级感觉输入到皮层投射精细运动和姿势控制自主功能意识调控4脑干生命中枢与丘脑下部结构协同调节上行激活系统和丘脑网状核共同维持觉3内环境稳态和生命维持醒状态和意识水平典型案例分析653患者年龄症状持续天数男性,高血压病史10年突发右侧肢体无力和语言不清8评分NIHSS中度神经功能缺损患者,男,65岁,有高血压病史10年,血压控制不佳3天前突发右侧肢体无力和语言不清,伴有右侧面部、躯干和四肢感觉减退,持续性钝痛和刺痛感查体神志清楚,言语不清但可理解,右侧中枢性面瘫,右侧肢体肌力4级,右侧浅感觉减退,深感觉障碍,右侧腱反射亢进,右侧巴宾斯基征阳性头颅MRI显示左侧丘脑腹后外侧核区域DWI高信号,T2加权像和FLAIR序列高信号,考虑为急性脑梗死MRA显示左侧大脑后动脉P1段狭窄诊断左侧丘脑梗死,最可能累及丘脑腹后外侧核治疗上给予抗血小板、调脂、控制血压、神经营养等治疗,并进行语言和运动功能康复预后运动功能可能恢复较好,但感觉障碍特别是丘脑痛可能持续存在,需长期随访和康复治疗脑干和丘脑实验与研究进展功能影像学研究分子与细胞研究临床转化研究近年来,高分辨率功能性()技术光遗传学和化学遗传学技术使研究者能够精确脑干和丘脑深部电刺激已成为治疗多种神经精MRI fMRI突破了传统影像学研究脑干和丘脑的限制脑控制特定神经元群的活动,大大推进了脑干和神疾病的新方法丘脑前核刺激用于难治性癫干研究揭示了不同脑干核团在疼痛调丘脑功能的研究这些技术已用于研究脑干网痫,丘脑腹中间核刺激用于帕金森病震颤,丘fMRI节、自主功能和意识控制中的作用丘脑状结构在睡眠觉醒调节中的作用,以及丘脑脑网状核刺激用于意识障碍脑干刺激(如导-研究则阐明了丘脑各核团在感觉加工、不同核团在感觉传递和意识调控中的功能单水管周围灰质和蓝斑核)则用于治疗慢性疼痛fMRI注意力和认知功能中的特定作用静息态功能细胞测序技术也揭示了脑干和丘脑神经和抑郁症脑干丘脑通路也是多种神经调控RNA-连接研究进一步揭示了脑干和丘脑与大脑其他元的分子特性和分类治疗的潜在靶点区域的功能网络复习与知识点回顾解剖结构1脑干分为延髓、脑桥和中脑三部分,丘脑位于第三脑室两侧,由多个功能不同的核团组成脑干含有重要的生命中枢和脑神经核,丘脑是感觉信息传递的中继站功能特点脑干控制心跳、呼吸等基本生命活动,参与意识调节和反射活动丘脑参与感觉传导、运动协调、睡眠觉醒调节和高级认知功能两临床意义者之间有密切的神经纤维联系和功能整合脑干损伤可导致多种交叉性综合征、生命体征不稳和意识障碍丘脑损伤可引起感觉异常、丘脑痛、运动障碍和认知功能下降了解脑干和丘脑的结构与功能对神经系统疾病的诊断和治疗至关重要结语与讨论研究展望临床启示脑干和丘脑研究正进入快速发展时脑干和丘脑病变的精确诊断需要综期,新型成像技术和电生理记录方合临床表现和影像学特点了解特法使我们能更精确地研究这些深部征性综合征可帮助定位病变部位结构基因编辑和单细胞测序技术新型介入治疗如深部电刺激为难治将进一步揭示其细胞和分子机制性疾病提供了新选择脑干和丘脑未来研究将更深入探索脑干和丘脑相关疾病的康复训练应个体化设在意识、疼痛和情感调节中的作计,针对具体功能缺损用,为相关疾病治疗提供新靶点进一步学习建议进一步阅读专业神经解剖学教材和最新研究文献,如《人体神经解剖学》、《神经科学原理》等参与神经解剖实验室实践,观察脑标本切片关注神经科学领域顶级期刊如《》、《》上的相Nature NeuroscienceNeuron关研究进展。
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