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新疆风采25选7开奖公告:多感觉整合的机制与屏状核的多感觉整合功能

作者:原创论文网 时间:2018-05-30 15:28 加入收藏

新疆18选7中4多少钱 www.4o3a.cn   多感觉整合是神经系统将来自不同感觉通道的信息(如视觉、听觉和嗅觉等)整合成一个统一、连贯、稳定的单一多感觉事件的加工过程[1]。多感觉整合能弥补单感觉信息的匮乏,有助于人们更有效地感知环境中有意义的信息,从而对人类的学习、记忆及意识的形成均具有非常重要的作用[2]。多感觉整合的部位可以是细胞,有研究表明,不同感觉皮层交界区存在较高比例的整合性细胞;也可以是大脑中特定的脑区或结构,如纹状体[3]、岛叶[4]、上丘等部位。近年来,随着对屏状核研究的深入,越来越多的证据表明,屏状核也具有多感觉整合的作用。现将多感觉整合与屏状核研究进展综述如下。

多感觉整合的机制与屏状核的多感觉整合功能

  1、多感觉整合的机制研究

  行为研究证实,不同感觉信息的整合是以加权平均的方式进行的,整合过程中不同通道感觉信息的利用权重受该通道信息估计稳定性相关先验知识的影响。神经成像研究结果证实,多感觉整合加工所涉及脑区不是一个单一的脑区,而是一个涉及多个脑区的网络,不同属性的刺激材料,激活的整合区域有所不同。大脑中有专门负责单感觉信息加工和多感觉信息整合加工的功能特异区,多种感觉通道信息的相互作用不仅仅只是单感觉功能区到多感觉功能区的前馈联结,还存在多感觉功能区到单感觉功能区的反馈联结,且单感觉功能区之间也存在直接的前馈联结。多感觉通道信息加工研究有多种方法,包括脑电图、脑磁图、正电子发射断层扫描、功能性磁共振成像等[5]。多感觉整合与意识和注意力是有密切联系。传统观点认为,多感觉整合的必要条件是机体处于有意识的状态,最新研究表明,多感觉信息整合是否需要意识取决于所整合的信息的类型[6],有时在无意识条件下也能发生[2]。而注意力则能影响多信息通道整合过程中的主导效应[7?8]。

  有研究发现,除屏状核外,还可能具有多感觉整合功能的具体部位有纹状体[3]、岛叶、上丘等部位。在大脑的感觉活动中这些具有多感觉整合功能的部位不是单独地发挥作用,也不是缺一不可,而是协同作用,互相弥补的。

  2、屏状核的多感觉整合功能

  2.1、屏状核结构基础 在人类属基底核的一部分,是位于岛叶深部的一薄层灰质。Vieqd’Azyr 首次描述人类屏状核后,MATHUR[9]

  将这一薄层灰质命名为“Claus trum”。屏状核作为一个多感觉整合器官,具有多感觉整合的结构基础。在细胞水平,屏状核中的神经元分为两类,一类是多棘突的投射神经元;另一类是无棘突的中间神经元,其大多数以谷氨酸为递质,只有 10% 以 γ 氨基丁酸为递质。这些神经元具有对不同感觉信息进行处理的功能,其模式和机制不完全相同。这些神经元可单独发挥作用,也可聚集成区域,协同起作用,如视觉区域、听觉区域等,以特定的模式处理视觉信息或听觉信息,且各个区域互不干扰[10]。屏状核与大脑皮质的广泛联系早已成为共识。FEMANDEZMIRANDA 等应用白质纤维剥离技术与扩散张量成像显示了人类的背侧屏状核与外囊的拓扑样结构,前皮质区域合并入背侧屏状核前部,后皮质区域与背侧屏状核后部相连,从解剖学上提示存在一个屏状核皮质系统,该系统中各种感觉信息可相互交换;徐进[11]

  应用 Klingler 纤维剥离技术对屏状核及其周围白质进行的解剖学研究显示,屏状核与躯体感觉皮质、运动皮质、视皮质、听皮质、岛叶皮质、边缘系统等存在广泛而复杂的纤维联系;TORG ERSON 等[12]应用扩散张量成像显示屏状核和大脑皮质的神经纤维束有着密切的联系,展示出屏状核中心枢纽的位置;HATAM 等[13]发现,屏状核可通过与内侧前额叶皮质神经纤维联系而发挥心血管调节作用。

  2.2、屏状核与意识和注意力 多感觉整合的过程受到

  意识和注意力的影响,而意识和注意力也是多感觉整合的产物。屏状核则在很大程度上决定了意识和注意力的形成。也就是说,屏状核的多感觉整合功能,一部分是其内神经元的特有功能,另一部分是通过屏状核对意识和注意力的决定作用而发挥的。屏状核与意识的联系,最先由 Crick 和 Koch 提出,其认为屏状核是意识产生的部位。随后,有研究表明,屏状核为意识的“开关”[14]。其机制至今仍未阐明。GOLL 等[15]提出了屏状核与注意力的联系,其提出了屏状核对注意力调节的“偏向模式”。其认为人类注意力主要有 2 种来源:从高级到低级的信号和从低级到高级的信号。前者由经验、认知、目标和期望的驱动,也叫内在系统;后者由被动的感官刺激驱动,也叫外在系统。后者在外周神经纤维上的传导速度明显比前者快,通常分别为 80~130 ms 和300 ms。更快的传导速度引起更多的注意力。屏状核的作用就是决定哪种信号最先被传输,以决定人的注意力是由内在的目标驱动,还是由外在的打扰驱动[16?17]。正是这种“偏向模式”,使得人和动物能专注于任务而不被打扰。

  2.3、屏状核与精神分裂症 精神分裂症患者的临床表

  现是多感觉整合障碍的结果,涉及感知觉、思维、情感和行为等多方面的障碍及精神活动的不协调?;颊咚淙灰馐肚宄?,智能基本正常,但部分患者在疾病过程中会出现认知功能损害。病程一般迁延,呈反复发作、加重或恶化,部分患者最终出现衰退和精神残疾。PATRU等[18]在研究与屏状核相关的疾病时发现,当屏状核中的细胞受到损害,导致其体积缩小,可能会诱发精神分裂症,特别是妄想症。提示当屏状核受到损害时患者出现多感觉整合障碍的临床表现,间接表明了屏状核的多感觉整合功能。

  2.4、屏状核与帕金森?。≒D) PD 是一种常见的神经

  退行性疾病,以静止性震颤、运动迟缓和肌强直等为主要临床表现。目前的研究已证实,PD 绝非是单纯的运动障碍性疾病,其累及感觉、认知等多个不同的系统,引起一系列复杂的临床症状[19]。PD 患者存在着不同程度的感觉加工障碍及感觉?运动整合的缺陷,这些缺陷体现在 PD 患者的早、中、晚期。有研究表明,其发生机制与认知和行为在较高层次上的连接不协调有关。大量研究表明,运动的精确性依赖于本体感受器的有效传输与编码,而 PD 患者运动障碍被归结为从基底节到运动皮层功能不全、外周感受输入异?;蚱湓谥惺嗌窬低车囊斐4砀扇帕嗽硕绦虻氖涑?,因此,在PD 患者的症状中,多感觉整合障碍可能扮演着重要角色。SITTE 等[20]

  发现,PD 患者的屏状核中,ɑ?突触核蛋白和 β?淀粉样蛋白等 tau 蛋白异常增多,多巴胺和去甲肾上腺素这两类单胺类神经递质大大减少(分别减少93%、81%)。屏状核的这种病理变化是导致 PD 患者临床症状的重要诱因。

  2.5、屏状核与注意力缺陷多动症 注意力缺陷多动症

  患儿有异常的表现,如动态平衡中视觉、本体觉、前庭觉相互作用的重心稳定性、方向、节律控制低下,视前庭相互作用眼动反射、视?前庭?眼反应增强等,所以,可以认为,前庭觉、视觉、本体觉信息的相互作用,也就是多形态感觉信息整合功能异常与注意力缺陷多动症有关。SMITH 等[21]发现,屏状核因肿瘤压迫萎缩或损害时会发生注意力缺陷多动症。解剖发现,屏状核向同侧前扣带回发出纤维投射,后者被认为是注意力调节的主要部位,因此,屏状核与注意力调节关系密切,从而提示了屏状核的多感觉整合功能。

  2.6 屏状核与癫痫

  癫痫是大脑神经元异常放电进而引起短暂脑功能失常[22]。神经元的异常放电起初是单个或少数几个来自癫痫灶的神经元自发性异常放电,而引起癫痫时则是大脑几乎所有神经元同步放电所致[23]。最新研究表明,新发的难治性癫痫持续状态与屏状核双侧病变密切相关。有研究表明,由发热性疾病引发的癫痫持续状态发病后屏状核呈现可逆性损害[24]。随着更多临床数据的收集,有研究表明,在癫痫持续状态发病平均 10 d 后所有患者均出现双侧屏状核磁共振成像液体衰减反转恢复序列高信号病灶,即屏状核发生双侧病变,而 53% 患者发生边缘系统和岛叶的改变[25]。

  3、小结

  屏状核的多感觉整合功能与其他部位的多感觉整合功能协同存在,共同发挥作用。屏状核的多感觉整合功能不是缺其不可。有学者发现,在低级别脑胶质瘤的临床案例中瘤体的生长侵犯和压迫了屏状核,造成一侧屏状核功能缺陷,但患者并没有出现永久性感觉、运动障碍和认知障碍。屏状核体积与大脑皮质体积并不是比例增长[26],表明当屏状核遭受损害时其他结构可对其进行弥补,但当屏状核受到损害导致其多感觉整合功能障碍时则可表现或诱导许多疾病的发生,如注意力缺陷多动症、精神分裂症、PD、癫痫等。

  参考文献
  [1] TALSMA D. Predictive coding and multisensory integration:an atten?tional account of the multisensory mind[J]. Front Integr Neurosci,2015,9:19.
  [2] 刘睿,王莉,蒋毅 . 意识与多感觉信息整合的最新研究进展[J]. 科学通报,2016,61(1):2?11.
  [3] REIG R,SILBERBERG G. Multisensory integration in the mouse stria?tum[J]. Neuron,2014,83(5):1200?1212.
  [4] 李健,戴西件,廖婷,等 . 岛叶解剖及功能区域分化和整合的研究进展[J]. 实用放射学杂志,2015,13(6):1026?1028.
  [5] 远雪霏 . 简述多感觉通道信息整合的研究进展[J]. 中国科技纵横,2014(7):243?245.
  [6] PALMER TD,RAMSEY AK. The function of consciousness in multisen?sory integration[J]. Cognition,2012,125(3):353?364.
  [7] 顾吉有,吕勇 . 选择性注意和分配性注意对多感觉整合的不同影响[J].心理与行为研究,2016,14(2):202?206.
  [8] 于薇,王爱君,张明 . 集中和分散注意对多感觉整合中听觉主导效应的影响[J]. 心理学报,2017,49(2):164?173.

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