『沈漁邨精神病學』第二章 第一節精神疾病的神經解剖基礎1

  『沈漁邨精神病學』第二章第一節精神疾病的神經解剖基礎1
 
  第二章 精神疾病的神經科學基礎 第一節 精神疾病的神經解剖基礎
 
  一、意識和意識障礙
 
  意識(consciousness)作為神經科學的一個學術名詞,它代表了人或動物對外界環境狀態的反應性:昏迷或有反應,睡著或喚醒,清醒或警覺。就人類而言,意識是指機體對自身和周圍環境的認知和判斷的功能,是精神活動的基礎和先決條件,只有在意識清醒的狀態下才有認知、記憶、思維等高級神經活動。中樞神經系統特定部位的結構完整與否與人的意識狀況直接相關,其病變可導致從嗜睡、譫妄、昏睡到極度昏迷的各種程度的意識障礙。且不同部位、不同程度和不同類型的病變可引起不同的意識障礙。
 
 ?。ㄒ唬┮庾R的解剖基礎
 
  人的意識包括覺醒狀態和意識內容兩部分。機體處于覺醒狀態,激活大腦半球皮質并使其保持一定程度的興奮性,才能在此基礎上產生意識內容。維持意識的重要解剖基礎包括網狀結構與大腦皮層兩大部分,網狀結構及由其構成的腦干網狀上行激動系統主要維持覺醒狀態,大腦皮質主要產生意識內容。通常所說的意識障礙,是指覺醒狀態的障礙程度,即對內外界刺激及周圍環境不能認知和判斷,不能做出正確反應的狀態,表現為嗜睡、昏睡、昏迷。意識內容的障礙常伴有不同程度的覺醒障礙,表現為意識模糊、精神錯亂和譫妄等,當達到昏迷程度時,意識內容的障礙便難以被觀察到。達到喚醒障礙程度時,即說明網狀上行激活系統已經受損或大腦皮質對刺激無反應。
 
  1.網狀結構
 
  網狀結構系指位于腦干內邊界明顯的灰質和白質以外的纖維與細胞體交織成網狀分布的結構區域。網狀結構分布于中樞神經系統的各個水平,下自脊髓,上至中腦、丘腦,并以腦橋、中腦的網狀結構最重要(圖2-1,圖2-2)。網狀結構由三個區域組成,即:①正中區,即中縫核(群);②內側區——效應區/整合區;③外側區——感受區/聯絡區,以接受各種傳入信息為主。特異性感覺傳導系統內的纖維側支,投射至網狀結構外側區,再經內側區整合后,將信息由上行激動系統投射至背側丘腦的非特異核團,然后彌散投射至大腦皮質廣泛區域,維持機體處于覺醒狀態。也有動物實驗表明,若在動物清醒狀態下刺激網狀結構內側區,可引發動物的行為警醒(注意力集中和警覺等)。
 
  圖2-1 網狀上行激活系統(正面圖)

 
  圖2-2 網狀上行激活系統(側面圖)
 
  網狀結構按部位、細胞構筑和生理功能又可分為下列數個主要核群:①網狀小腦前核群(precerebellar reticular nuclei)接受大腦皮質、小腦、前庭神經核、紅核和脊髓的傳入,并發出纖維至小腦;②中縫核(raphe nuclei)位于腦干中線,富含5-羥色胺能神經元,發出纖維至邊緣系統、網狀結構、大腦、中腦和脊髓,可誘發慢波睡眠、調節體溫和鎮痛。破壞中縫核可導致失眠;③中央核群和外側核群,主要接受運動皮質、頂葉及脊髓的神經沖動;④藍斑(locus ceruleus)為最重要的去甲腎上腺素能神經元集中地,投射非常廣泛,與許多行為及內分泌功能有關,可誘發快波睡眠和皮質的覺醒。
 
  網狀結構的生理功能十分復雜,機體的覺醒狀態,睡眠-覺醒周期,意識和注意力等生理功能均與其有關。在動物腦干的不同節段進行的腦電生理實驗說明,維持動物的覺醒狀態及覺醒-睡眠周期的存在與否與上行網狀激活系統(activating reticular ascending system,ARAS)直接相關。軀體和內臟感覺經脊髓網狀束進入腦干網狀結構,然后進入ARAS上行,一部分經丘腦核團中繼后投射影響額、頂葉的皮質;另一部分則穿經間腦、內囊,彌散地投射到大腦皮質的廣泛區域,這種投射對感覺刺激的定性、定位很不清楚,故稱為彌散投射系統。因此,一側大腦半球發病時,即使病變面積較大,多數也不會引起昏迷;而雙側丘腦的發病面積即使比較小,也可導致昏迷。腦干病變一般累及腦橋上部和中腦的才會引起昏迷,而發生于腦橋下部、延髓的病變一般較少導致昏迷。若在腦橋中下段損害而出現昏迷的患者,腦電圖可能以α節律為主,此時稱為α型昏迷。這種類型的昏迷對外界刺激無反應,但由于沒有影響經典的傳導束,因而仍可引出皮層誘發電位。臨床上閉鎖綜合征患者,其損傷雖然也發生在腦橋基底部,但病損主要涉及的是雙側的皮質腦橋束和皮質脊髓束,其被蓋部的網狀結構卻保持完好,因此患者表現全身癱瘓卻意識清醒,腦電圖檢查可能為彌漫性高電壓慢波改變,應與真正的意識障礙進行區別。
 
  2.某些特定相關部位
 
 ?。?)間腦:由背側丘腦、下丘腦、上丘腦和底丘腦四個部分所組成。丘腦中的網狀核、板內核群和內側核群,均與記憶、認知功能及覺醒狀態有關,特別是板內核群被認為是腦干網狀結構的最高部位,腦干上行網狀系統的信息需要由此彌散地投射到大腦皮質各區域,它的損害即可導致患者出現意識障礙,這也是丘腦腫瘤常有意識障礙的主要原因。下丘腦是間腦中很小的部位,其中的乳頭體與睡眠和意識密切相關,凡影響到乳頭體者會有持續深睡,直至昏迷。
 
 ?。?)隔部與胼胝體部這兩個部位均屬于邊緣腦系統的一部分。臨床上,丘腦腫瘤累及隔部者意識深沉、呼吸規則,累及胼胝體前1/3者有明顯意識障礙和較深的昏迷。
 
 ?。ǘ┨厥庖庾R障礙
 
  1.無動性緘默(akineticmutism)
 
  大腦半球及其主要傳導途徑正常,丘腦或腦干上行激活系統有病損。其中丘腦下部至前額葉的多巴胺通路受損時可導致患者運動不能性緘默,此時患者能注意周圍環境,但不活動亦不言語,貌似清醒,有吞咽動作,但不能改變意識狀況。由于腦干上行網狀激活系統未受損,因此仍保持覺醒-睡眠周期,可伴有二便失禁、抽搐發作、癱瘓等其他體征。另外,間腦中央部或中腦的不完全性受損,也可導致大腦皮質不能得到腦干網狀上行激動系統充分的興奮性輸入而發生無動性緘默。此類患者多發過度睡眠現象,但刺激后容易覺醒,常伴眼球運動障礙及不典型去腦強直等中腦或間腦損傷癥狀。
 
  2.去大腦皮質綜合征(decorticate syndrome)
 
  系因兩側大腦皮質廣泛損害、功能喪失,而皮質下及腦干的功能完好?;颊呓悄づc瞳孔對光反射正常,有眼球運動且眼瞼開閉自如,但不隨外界物體移動,呈睜眼凝視狀??人?、吸吮反射正常,有覺醒-睡眠生理周期,有無意識的吞咽動作,但對外界刺激無任何意識反應。此類患者多四肢肌張力增高,雙上肢常屈曲,而雙下肢伸直,病理征陽性,可出現強握反射,甚至伴有手足徐動、震顫、舞蹈樣運動等不隨意運動。鑒于患者眼睛能睜開,因此有睜眼昏迷之稱。
 
  3.去大腦強直(decorticate rigidity)
 
  系由上中腦紅核水平以上病損引起,意識狀況與皮質意識相似,唯有兩上肢與兩下肢均為伸性強直,兩側錐體束征陽性。
 
  二、睡眠與睡眠障礙
 
  睡眠是脊椎動物周期出現的一種自發且可逆的靜息狀態,表現為機體對外界刺激的反應性降低和意識的暫時中斷。人類生命中約1/3的時間在睡眠中度過,睡眠與覺醒交替的節律周期是維持人類生命的重要生物節律之一。睡眠具有多種不同的作用:從記憶鞏固,到調節新陳代謝與免疫系統。睡眠的缺乏或障礙可導致一系列精神和軀體癥狀,許多神經系統疾病如卒中、阿爾茨海默病和帕金森病等都與睡眠障礙有關。目前應用腦電圖記錄研究睡眠是最常用的手段。一般根據腦電圖發生的一系列變化將睡眠分為慢波睡眠(NREM)和快速眼動相(REM)兩個部分。
 
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  睡眠發生的機制尚不清楚,目前較傾向認為沒有單一的睡眠中樞,而是在腦干、間腦、基底前腦具有睡眠誘發區,相關核團間互相聯絡并彼此活化或抑制從而產生睡眠-覺醒周期。其中腦干內的核團主要位于腦干中下部,尤其是腦橋中部,包括中縫核、藍斑核、孤束核、腦橋被蓋外側區及網狀結構背內側核團。間腦和基底前腦中與睡眠有關結構主要包括下丘腦腹外側視前區、視交叉上核等結構。近年來的研究證明,與睡眠有關的解剖結構很廣泛,例如前額葉內側部、海馬下托腹側、終紋床核、中腦被蓋的巨細胞區等。其中視交叉上核(SCN)通過含有感光視蛋白的視網膜神經節細胞及視網膜-下丘腦-SCN通路可以獲得獨立于視覺的光信息輸入,有自身節律性活動的功能。SCN繼而將這樣的信息通過間腦內的纖維聯絡傳遞給覺醒-睡眠系統中的其他相關核團。在動物中,該部位為生理周期的起始點,在人類中則可能為復雜的自動節律起始點的一部分。此外,下丘腦腹外側視前區(VLPO)也被認為是睡眠-覺醒調節環節中的重要核團。VLPO受損會導致入睡困難及易醒狀態,腦電記錄顯示此時REM和NREM睡眠均會大大降低。而VLPO與藍斑、中縫背核和乳頭體核等睡眠相關核團均有纖維聯絡。這些核團均可參與覺醒與NREM之間的互換過程,并起重要作用,因此VLPO也被認為是覺醒-睡眠周期調控中的重要一環。
 
  正常的生理性睡眠不僅需要腦部結構的完整,還與神經遞質平衡密切相關。近年來研究表明:去甲腎上腺素能(NE)與5-羥色胺(5-HT)是在維持睡眠和覺醒狀態中起決定作用的重要神經遞質。腦干中NE神經元富集的藍斑核和5-HT能神經元富集的中縫核是與睡眠的產生和維持關系極其密切的中樞。選擇性破壞中縫核頭部或尾部,會分別使NREM睡眠或REM睡眠受到明顯抑制。藍斑核頭部向上發出纖維至大腦皮層,與網狀結構上行激活系統一起維持醒覺;損毀藍斑尾部,可觀察到REM減少。因此藍斑核和中縫核尾部都參與REM睡眠過程。當腦內NE含量不變或增高時,降低5-HT的含量可引起失眠;當腦內5-HT含量正?;蛟龈邥r,降低NE含量則引起嗜睡。
 
  臨床上,下丘腦后部或腦干上端的病變或腫瘤也是引發睡眠障礙的常見原因,而且表現類型復雜多樣,發作性睡病、睡眠顛倒和深睡眠癥等均可發生。
 
 ?。ǘ┧哒系K及其相關疾病
 
  睡眠障礙一般包括兩個方面:①睡眠本身發生失調的疾病,如失眠和睡眠過多;②睡眠過程中誘發或發生的疾病,如睡眠呼吸暫停綜合征,不安腿綜合征、家族性發作性睡病、夢游、夜驚、夢魘和遺尿等。各種可引起失眠的原因,如神經癥、焦慮緊張以及長期晚上工作白天睡覺的人等,通常認為是最終通過誘使大腦覺醒水平增高而造成失眠。神經系統某些部位的疾病亦可導致失眠,如頭顱外傷造成的下丘腦視交叉上核破壞,使覺醒-睡眠周期消失而呈失眠狀態。下丘腦后部與血壓及交感神經興奮密切相關,該區病變亦可出現長期失眠,且伴高血壓。間腦腫瘤累及下丘腦者,在出現失眠同時,常伴其他癥狀,如畏食、消瘦或性器官發育異常和沖動行為等。
 
  睡眠過多包括嗜睡、昏睡和發作性睡病、異睡癥和Kline-Levin綜合征等。嗜睡、昏睡既屬睡眠障礙,亦可屬意識障礙的一個等級。嗜睡可為生理性的,由藥物或過度疲勞引起。睡而不醒者為昏睡,多數由間腦或腦干上部病變所引起。臨床常見的睡眠過多癥包括發作性睡?。╪arcolepsy)、猝倒癥(catalepsy)、異睡癥(parasomnia)等。發作性睡病患者常不分時間和場地隨時睡眠數分鐘至數小時不等。到目前為止,尚未找到中樞某一特定部位病變是發作性睡病的解剖基礎,但神經遞質研究已明確發現,它的發生與5-羥色胺能神經元興奮有關。異睡癥在發作時,通常持續睡眠數天到數周不等,這種癥狀的出現,多數與整個丘腦功能的異常有關。Kline-Levin綜合征是一種少見的發作性疾病,表現為持續數日至數周的嗜睡,睡醒后易饑多食(伴發有躁動不安、定向力障礙和沖動行為等),食量大,該綜合征以下丘腦病變為常見原因。
 
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