第二章:中枢神经系

董炘
2021-11-26

第二章:中枢神经系统central nervous system


第一节 脊髓

脊髓spinal medulla(cord) 位于椎管内,由神经管中后段发育而成,管腔名中央管。

一、脊髓的外形

脊髓长约45cm,颈、腰段略扁,胸、骶段圆柱状,头端在枕骨大孔处与延髓相续,尾端称脊髓圆锥conus medullaris,成人锥尖平第1腰椎体下缘(图5-2-1,4)。包被圆锥的软脊膜向下延成终丝,内无神经成分,附于尾骨背面。与肢体联系的脊髓段因神经成分增加而增粗,形成颈膨大cervical enlargement(C5-T1)和腰骶膨大lumbosacral enlargement(L2-S3)。前正中裂后正中沟纵贯全长。两侧的前、后外侧沟是两侧脊神经前、后根的出入处。前根较细是传出纤维,后根是传入纤维(图5-2-2)。


     

图5-2-1脊髓外形

图5-2-2脊髓节

除C1外,每对脊神经均由前root和后根在椎间孔附近合成,后根在合前有一膨大,称脊神经节spinal ganglion,又名后根节

脊神经spinal nerve 共31对,颈8对,胸12对,腰5对,骶5对,尾1对。每对脊神经前后根丝rootlets所范围的那段脊髓,称为一个脊髓节spinal segment。人体分节是环节动物时期遗传的现象。

胚胎3个月时,脊髓与椎管等长,全部脊神经根平对椎间孔(图5-2-3)。脊髓加长慢于脊柱,其下端逐渐上升 ,至成人平对第一腰椎体下缘。颈段脊神经根仍横行至相应的椎间孔,而胸、腰、骶、尾段的则斜向乃至垂直下行,与终丝一起成马尾cauda equina。


图5-2-3 3月胚         图5-2-4脊髓节与椎体序

脊髓节与椎体的对应序数有临床实用意义,可据病损椎节推测波及的脊髓节。在成人对应关系是:上部颈节(C1--C4)与椎体同高;上胸高一节,中胸高两节。全部腰节平对第11--12胸椎体,骶尾节平对第1腰椎体(图5-2-4)。

二、脊髓的内部结构

在脊髓的横切面上,灰质位于内部,白质位于周围。中央管central canal在灰质内纵贯脊髓全长,上接第四脑室(5-2-5)。


       图5-2-5脊髓内部结构

(一)灰质grey matter在横切面上呈“H”字形,纵行部分为前、后角horn(前后柱)和中间带,横行部分称灰质连合

1. 前角短宽,由躯体运动(传出)神经元组成,分为大、小两型:大型的支配骨骼肌,引起骨骼肌的收缩;小型的支配肌梭内的肌纤维,调节肌肉的张力。

2. 后角细长,主要由接受躯体感觉和内脏感觉冲动的中间神经元组成。

3. 中间带在脊髓胸段形成侧角,为内脏运动神经元所在地。

(二)白质white matter以功能分类有三种束:上行(感觉)束下行(运动)束和只限于在脊髓内上下走行的固有束;以位置命名借前后角分为前、外侧、后funiculus,位于灰质连合前方的白质带白质前连合,由左右交叉的纤维构成。

1. 上行束

(1)薄束fasciculus gracilis和楔束fasciculus cuneatus:位于后索,由脊神经节内神经元的中枢突上行组成。T5以下的纤维组成薄束,T4以上的纤维组成楔束,功能是向大脑传导本体感觉和精细触觉(如辨别两点距离和物体的纹理粗细等)冲动(图5-2-5)。

(2)脊髓丘脑束spinothalamic tract 纤维起自后角,行于外侧索的前半和前索内。经白质前连合交叉到对侧上行,终止于背侧丘脑。前索者传导粗略触觉和压觉的冲动。侧索者传导痛温觉冲动,其纤维在脊髓内先上升1到2节段才交叉至对侧,所以该束损伤后,对侧痛温觉丧失平面低于束受损平面1到2节段。例如患者左第8肋间以下半身痛温觉丧失,其实脊丘束受损处为右侧第6胸脊髓节。传导粗略触觉和压觉的纤维双侧上行,因此并不因单侧束受损而丧失触压觉。

(3)脊髓小脑束spinocerebellar tract:位于外侧索周边。此束的纤维起自同侧或对侧的后角基底部和中间带内侧部,上行终止于小脑皮质。其功能是完成肌肉运动的反射性调节。

2. 下行束

(1)皮质脊髓束corticospinal tract:皮质脊髓束是人类脊髓中最大和最重要的下行纤维束,起自大脑皮质中央前回以及其他一些皮质区域。其纤维下行到延髓的锥体交叉处,大部分纤维交叉至对侧行于脊髓外侧索,称为,皮质脊髓侧束lateral corticospinal tract止于同侧脊髓前角运动细胞。小部分纤维不交叉,下行于同侧前索的前正中裂两侧,称为皮质脊髓前束anterior corticospinal tract。此束一般下行不超过胸段,其纤维止于双侧的脊髓前角运动细胞。

皮质脊髓束的功能是完成骨骼肌的随意运动。主要是支配运动肢体远端(指和趾)的肌,完成精细技巧运动。躯干肌接受双侧皮质脊髓束支配从而保证了重要的呼吸功能。此束受损则同侧的肢体瘫痪。

(2)红核脊髓束rubrospinal tract:位于皮质脊髓侧束的腹侧,在人类不发达。此束的纤维起自中脑红核。纤维自该核发出后,立即交叉至对侧,只下行到脊髓颈第2节段的外侧索内,对肢体肌肉运动应无影响。

(3)前庭脊髓束vestibulospinal tract:位于前索内。其纤维起自前庭神经外侧核,在同侧下行,远达腰、骶段,并逐节终止于前角运动细胞。此束主要兴奋躯干肌及肢体的伸肌,在调节身体平衡中起重要作用。

(4)顶盖脊髓束tectospinal tract:位于前索内。其纤维起自对侧上丘,交叉后下行,终止于脊髓前角。其功能是参与完成视觉和听觉的突发防御反射活动,例如强光闭眼、大雷掩耳等。

(5)网状脊髓束reticulospinal tract:位于外侧索和前索内。其纤维起自延髓和脑桥的网状结构,以同侧为主,下行终止于脊髓灰质。其功能是调节肌张力和内脏活动。

3. 固有束propriospinal tract 环 绕在灰质周围的三索内。其功能是传递脊髓节内和节间的反射冲动。

4. 上下行束内的纤维定位规律   

上行纤维据其入束的先后、下行纤维据其终止节段的高低而形成层次。如图5-2-6所示,上


   

图5-2-6 脊髓传导束的节段层次

行入后索的纤维是先骶后颈,逐层叠加;下行的皮质脊髓束纤维据走最短路的原则,最内层者先终止于最高节段, 脊髓丘脑束属上行,但因从内侧叠加,层序与下行束相同。这种层次规律可作为病损定位的依据或解析症状发展的原因。例如患者诉说半身皮肤痛觉丧失区逐渐向上扩展(上行性感觉障碍),即可据而推定病灶是从脊髓外向内逐渐毁损对侧脊髓丘脑束所致。

三、脊髓的功能

1.传导功能 借上、下行传导束把躯体(头面部除外)和内脏的下情上达,上令下达。   

2.反射功能

(1)腱反射(姿势反射)以维持平衡。

(2)屈肌反射(保护反射)让躯干、肢体快速回缩以避险情

(3)内脏反射 排尿、排便和排精反射等。


第二节 脑

brain分为端脑(大脑)、间脑、中脑、脑桥、小脑、延髓(图5-2-7、5-2-8)。中脑、

脑桥和延髓合称为脑干。


图5-2-7脑分部底面       图5-2-8脑正中矢切右半

一、脑干brainstem

(一)脑干的外形

1. 腹面观(图5-2-9)

(1)延髓medulla oblongata平枕骨大孔处


图5-2-9 脑干及基底核

与脊髓相连。延髓与脑桥之间有一横行的延髓脑桥沟。脊髓前正中裂和前外侧沟均延伸到延髓腹侧面。前正中裂两侧有纵行隆起的锥体pyramid,内含从大脑皮质下行的锥体束。锥体束部分纤维在延髓下份左右交叉,形成锥体交叉decussation of pyramid。锥体外侧的卵圆形隆起名橄榄olive,内有下橄榄核。橄榄与锥体之间有舌下神经(Ⅻ)根穿出。橄榄的背方,自上而下可见舌咽神经(Ⅸ)迷走神经(Ⅹ)和副神经(Ⅺ)根。

(2)脑桥pons 宽阔膨隆,延髓脑桥沟处自内至外,依次有展神经(Ⅵ)、面神经(Ⅶ)和前庭蜗神经(Ⅷ)三对脑神经根进出。脑桥上与中脑的大脑脚相接,腹面正中线上有纵行的基底沟,容纳基底动脉;脑桥侧部变窄,移行为小脑中脚middle cerebellar peduncle入小脑,有粗大的三叉神经(Ⅴ)根进出。

(3)中脑midbrain   腹面的两柱纤维束名左、右大脑脚cerebral peduncle,脚间的凹陷名脚间窝,窝底有许多小血管穿行的小孔,称为后穿质。大脑脚的内侧面有动眼神经(Ⅲ)根穿出。

2. 脑干背面观

(1)延髓 下部形似脊髓,后正中沟两侧隆起依次为薄束结节gracile tubercle和楔束结节cuneate tubercle,深面分别含薄束核和楔束核。楔束结节外上方的纤维束通入小脑,称小脑下脚inferior cerebellar peduncle。上部敞开,中央管扩大成第四脑室。

(2)第四脑室 第四脑室盖上片是两小脑上脚及其间的上髓帆superior medull velumary;下片是下髓帆脉络组织tela choriodea,两片以锐角


图5-2-10第四脑室盖

相会合成第四脑室顶(图5-2-10)。脉络组织由室管膜上皮、软脑膜及血管组成。血管反复分支成丛,带着软脑膜和室管膜上皮突入室腔,形成脉络丛产生脑脊液。第四脑室有三孔:不成对的正中孔,位于第四脑室下角由脉络组织围成,开口向后;成对的外侧孔在第四脑室外侧隐窝的前端。第四脑室借这些孔与蛛网膜下隙相通。

(3)第四脑室底(图5-2-11)

又名菱形窝,上部边界为小脑上脚,下部边


图5-2-11脑干及基底核的背面及右侧面

界为薄束结节、楔束结节和小脑下脚。窝两侧角绕小脑下脚弯向前称外侧隐窝正中沟纵贯菱形窝的全长分窝底为左、右半,各半又被界沟分为内、外两部:

内侧部称内侧隆起,其上份有一圆形隆凸称面神经丘,内隐展神经核。内侧隆起下端分成两个小三角:靠内名舌下神经三角,内隐舌下神经核,靠外的称迷走神经三角,内隐迷走神经背核。

外侧部三角形称前庭区,深方为前庭神经核。前庭区的外侧角有一小隆起,称听结节,内隐蜗神经核。此核发出的纤维称听髓纹,互跨中线横达对侧转上行,传递听器冲动。髓纹可作为延髓和脑桥在背面的分界线。在前庭区上角、面丘稍上、界沟的外侧处有一浅蓝色斑点名蓝斑,聚有富含去甲肾上腺素能神经元,称蓝斑核。   

(4)中脑的背面 上位一对突起名上丘superior colliculu,是视觉反射中枢;下位一对名下丘inferior colliculus,是听觉传导通路的重要核团。上髓帆上端中线两旁有滑车神经穿出。                                                                                                                                                   

(二)脑干的内部结构

1.延髓下部(图5-2-12) 薄、楔束中出现了薄、楔束核;前正中裂两旁有粗大的锥体束下行。H形的灰质分散成神经核。灰、白质纵横交织形成延髓网状结构


图5-2-12延髓下部(经内侧丘系交叉)

2.延髓上部(图5-2-13) 中央管背移并敞开为第四脑室,腹侧锥体束的背外方出现了大的下橄榄核。网状结构范围更大。


图5-2-13延髓上部(经橄榄中部)

3. 脑桥(图5-2-14) 可分为背侧的被盖部和腹侧的基底部,前者是延髓的直接上延,两者结构上是相互连贯的;后者是脑桥新出现的结构。两部之间以横行的斜方体纤维的前缘为界。


图5-2-14脑桥切面(经面神经丘)

4.中脑(图5-2-15) 背侧部为一对上丘或下丘,合称顶盖。其余部分总名大脑脚。大脑脚的背侧部为中脑被盖,是脑桥被盖部的直接延续(包括中脑水管及其周围的中央灰质);大脑脚的最腹侧部称大脑脚底,由大脑皮质的下行纤维组成;中脑被盖与大脑脚底之间为一大的灰质团块—黑质。


图5-2-15中脑切面(经上丘)

脑干内部结构也是由灰质、白质和网状结构组成,但远比脊髓复杂,且有以下主要改变:①灰质不再连贯成柱,而成为许多分离断续的核团;②很多纤维束在脑干内交叉走行,打乱了脊髓原来的灰、白质的界限;③在延髓上部和脑桥,原脊髓中央管周围的灰质成为第四脑室的室底灰质;④脑干的网状结构范围比脊髓者扩大。

1. 灰质

(1)脑神经核第Ⅲ-- Ⅻ对脑神经的核团都位于脑干内,它们在脑干内的排列原则与脊髓基本相似。脊髓灰质中的运动性核团(前角和侧角)和感觉性核团(后角)在位置上是腹背关系。脑干内,由于中央管后壁开放向两侧展开,原先腹背方向排列的脊髓灰质变成内外方向排列的室底灰质,以第四脑室底的界沟为界,界沟内侧,即中线两侧,为运动性核团;界沟外侧为感觉性核团(图5-2-16)。由于头面部出现了位听器以及腮弓演化来的骨骼肌(头面咽喉肌),脑神经的成分比脊神经多了两种,脑干内这些结构相关联的核团也多了两种,在脊髓灰质四种成分的基础上增为六种。


图5-2-16延髓橄榄中部横切面

这些功能性质不同的脑神经核,在脑干内排列成六个纵行的功能柱。除三叉神经感觉核成柱外其余都是断开成核。图5-2-17把全部功能柱投影到脑干的背面,左侧表示运动功能柱,右侧表示感觉功能柱。


图5-2-17脑神经核在脑干背面的投影

能柱

躯体运动

躯体运动

(腮弓肌)


内脏运动







界沟


内脏感觉

及味觉


一般躯体感觉


特殊躯体感觉(位听觉)


位置

中线两侧

在躯体运动柱的腹外侧

在躯体运动

柱的背外方

在一般内脏

运动柱外侧

在内脏感觉柱外侧

在最外侧

(前庭区深方)

脑桥

展神经核

(Ⅵ)

面神经核(Ⅶ)

三叉神经运动核(Ⅴ)

上泌涎核

(Ⅶ)






延髓

舌下神经核

(Ⅻ)


疑核

(Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ)


下泌涎核

(Ⅸ)

迷走神经背核     (Ⅹ)

孤束核

(Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ)



三叉神经脑桥核(Ⅴ的

头面皮肤黏膜触压传入)

脊束核(Ⅴ、Ⅸ、Ⅹ的痛温传入)

前庭神经核(Ⅷ)

蜗神经核(Ⅷ)


第Ⅲ~Ⅻ对脑神经核在脑干内的排列、位置、所属功能柱、连属哪些脑神经等,列简表见下。


*表中每一脑神经核后括号内以罗马数字附 注了其脑神经的序号

2)非脑神经核 它们是感觉通路或运动通路上的中继核。

(1)薄束核gracile nucleus和楔束核cuneatenucleus(图5-2-12)分别位于延髓薄束结节和楔束结节深方,是薄束和楔束的终止核。此两核发出的纤维弓形走向中央管腹侧,左、右交叉,称为内侧丘系交叉,交叉后的纤维名内侧丘系,在中线两侧上行至间脑。

2)下橄榄核inferior olivary nucleus(图5-2-13)在延髓橄榄的深方,为一皱褶的囊状灰质团块,在人类特大。它主要接受大脑皮质、脊髓和红核的纤维,发出的纤维走向对侧,与脊髓小脑纤维共同组成粗大的小脑下脚进入小脑。

3)脑桥核pontine nuclei(图5-2-13)为许多小的细胞团块,散布于脑桥基底部的纤维之间,接受同侧皮质脑桥束的纤维。自脑桥核发出纤维横行,交叉至对侧,聚成小脑中脚入小脑。

4)红核red nucleus(图5-2-15)位于中脑上丘平面的被盖部,呈圆柱形,它接受大脑运动皮质发出的纤维和小脑的传出纤维(小脑上脚)。红核的传出纤维主要形成对侧的红核脊髓束,影响前角运动神经元的活动。

5)黑质substantia nigra(图5-2-15)位于中脑被盖和大脑脚底之间,见于中脑的全长。黑质细胞大多含有黑色素,是脑内合成多巴胺的主要核团。黑质与端脑的新纹状体(尾状核和壳)有往返纤维联系。黑质是调节运动的重要中继站,由于某些原因使黑质细胞变性,多巴胺合成减少,是引起震颤麻痹(Parkinson病)的主要病因。

6)上丘灰层 接受来自视网膜和视觉皮质的纤维,也接受下丘传来的听觉信息。上丘发出的纤维交叉到对侧,后形成顶盖脊髓束顶盖延髓束,分别止于脊髓前角运动细胞和脑干的体躯运动核,完成由光、声刺激所引起的转眼、转头乃至开跑的反射活动。

7)下丘核是听觉传导通路上的重要中继站。它主要接受起自蜗神经核的外侧丘系纤维,发出纤维至内侧膝状体。下丘也发纤维至上丘,参与听觉反射活动。

2. 白质   除脑干的固有束及往返于脑干和脊髓之间的反射束外,同样有与大脑联系的上、下行纤维束(图5-2-12,5-2-13,5-2-14,5-2-15),其中有的是脊髓纤维束的续行段。

(1)上行纤维束

1)内侧丘系medial lemniscus为薄束和楔束的续行纤维束。经延髓的锥体束背方、中线两旁上行,穿脑桥的斜方体,再经中脑红核的外侧,向上止于背侧丘脑。

2)脊髓丘脑束。具体见脊髓上行束段。

3)三叉丘系trigeminal lemniscus由三叉神经脊束核和三叉神经脑桥核发出的纤维,随时越边至对侧上行集合而成,在脑桥和中脑被盖其位置与内侧丘系毗邻,向上止于背侧丘脑。传导对侧头面部的痛、温度和粗触觉。

4)外侧丘系lateral lemniscus蜗神经核发出的纤维,大部分在脑桥被盖腹侧部左、右交叉至对侧,形成斜方体,然后在被盖的腹外侧折向上行,形成外侧丘系,止于下丘;小部分不交叉纤维加入同侧外侧丘系,故外侧丘系传导双侧的听觉冲动。

(2)下行纤维束

1)体束pyramidal tract是自大脑皮质发出控制骨骼肌随意运动的下行纤维束,止于前角运动细胞称皮质脊髓束(见脊髓一节),止于脑神经躯体运动核称皮质核束corticonuclear tract。锥体束在脑干内行经中脑的大脑脚底中3/5、脑桥基底部和延髓锥体。至延髓下部,皮质脊髓束的大部分纤维经锥体交叉越至对侧下行,形成皮质脊髓侧束;小部分不交叉纤维仍在同侧下行,形成皮质脊髓前束。一侧皮质核束的纤维在脑干下行过程中,陆续止于双侧脑神经体躯运动核,但舌下神经核和面神经核下半(支配口周肌)细胞群,只接受对侧皮质核束的纤维。因此临床上一侧锥体束损伤时,引起对侧肢体随意运动瘫痪,并有对侧口周肌和舌肌瘫痪,而其他脑神经运动核的功能不出现障碍。

2)其他的下行纤维束包括皮质脑桥束(经中脑的大脑脚底止于脑桥核)、红核脊髓束顶盖脊髓束前庭脊髓束网状脊髓束内侧纵束。后者由前庭神经核向中线两侧发出,既有下行也有上行止于躯体运动神经脑核和颈髓前角运动神经元,参与完成平衡刺激引起的反射活动,可视为脑干的固有束。

3. 脑干网状结构 位于被盖的中央部、延髓第四脑室室底灰质腹侧与下橄榄核之间。

(1)分区:依据细胞构筑和纤维联系,可把网状结构分为三个纵贯脑干全长的区域:①外侧(1/3)区,主要由小细胞构成,它接受各种感觉纤维束的侧支传来的冲动,其轴突终止于内侧区,因此称其为网状结构的接受区;②内侧(2/3)区,主要由大型神经元构成,它们发出长的轴突形成网状脊髓束下行,另一方面经多突触联系投向大脑皮质,构成网状上行激动系统(图5-2-12、图5-2-13、图5-2-15),因此可认为内侧区是网状结构的传出区。网状结构与脑和脊髓各部的纤维联系非常广泛;③正中区,即中缝核,位于脑干中线附近。中缝核的许多细胞富含5-羟色胺。

(2)功能:①通过网状脊髓束调节肌的张力和内脏活动;②通过接受各感觉束的侧支,再多突触地上行投射到大脑皮质的广泛区域,构成


图5-2-18 脑干网状结构上行激动系统

状上行激动系统(图5-2-18),这种投射是非特

异性的,并不引起特定的感觉,而是使大脑皮质处于清醒状态,适合于接受各种刺激。损伤中脑的网状结构即阻断上行激动,可导致昏睡不醒;③生理实验电刺激证明,延髓网状结构中有调节内脏活动的重要中枢,如呼吸中枢、心血管运动中枢等。这些中枢受损可造成呼吸、心跳停止,导致死亡;④中缝核的功能与睡眠有关。损伤此核可导致高度失眠。中缝核还参与镇痛机制。


二、小脑cerebellum

(一)形态位置

位于颅后窝,以三对小脑脚连于脑干的背面。小脑中间部像蚯蚓的一圈称为小脑蚓部(vermis),其分部及连续见图5-2-19,两侧膨大部称为小脑半球 hemisphere。小脑下面有深沟分隔,沟底即蚓部,但背面看蚓部和半球无明显界限。小脑半球下端垂向枕骨大孔,称小脑扁桃体cerebellar tonsil,颅内有占位性病变时,它可被推入枕骨大孔压迫延髓(小脑扁桃体疝),危及生命。小脑表面有许多大致平行的浅沟,沟中有沟,将小脑分成小脑叶片。小脑上面前1/3与后2/3交界处有一横行深沟称原裂。


图5-2-19 小脑外形

(二)机能分部及纤维联系

小脑依种系发生出现的先后分三部,后者从前者的中心长出,并把前者推向上下方。

古小脑archicerebellum 包括蚓部的小舌和绒球小结叶,始建于鱼类,接受从小脑下脚进入的前庭小脑束,通过前庭脊髓束实现躯干、四肢肌的反射性转头和姿势平衡,通过内侧纵束中的前庭纤维实现眼外肌的反射性运动,故又名前庭小脑

图5-2-20 小脑纤维联系

旧小脑paleocerebellum包括原裂以前的半球和小脑蚓部、深沟底的蚓錐和蚓垂,建于爬行类,接受脊髓小脑束,主要从小脑下脚进入。通过红核脊髓束顶盖脊髓束传出,反射性实现姿势平衡和双侧肢体的轮替运动时的自动配合,故又名脊髓小脑

3. 新小脑neocerebellum 包括蚓部中份和两半球,始建于哺乳类,它随直立行走而发展起来,占人类小脑的大头,接受脑桥小脑纤维(小脑中脚),通过红核脊髓束和錐体束协助实现四肢精细运动,又名大脑小脑

(三)小脑的灰质

主要是小脑皮质cerebellar cortex;白质内有四对小脑核cerebellar nuclei(图5-2-19,21)。最大的是齿状核dentate nucleus属新小脑,其内侧有栓核球核顶核位于第四脑室顶上方中线两旁,属古旧小脑。


图5-2-21 小脑雕去上半示齿状核

(四)小脑传出纤维 主要由齿状核发出,组成小脑上脚,在中脑被盖处左、右交叉上行,小部分纤维止于红核;大部在背侧丘脑换站后上达大脑运动皮质,构成反馈调节环路(见本篇第四章)。

(五)小脑机能失调表现

古小脑病变,躯干肌,患者坐不稳。旧小脑病变,肌张力降低,四肢协调障碍,步态蹒跚。新小脑病变,肢体随意运动不协调,运动即发抖,令指鼻时,越近鼻尖越抖得厉害。由于小脑的纤维联系存在重叠,小变也常常不是局限于一处,故实际临床表现是复杂的,总名为共济失调。由于小脑传出纤维交叉到对侧与运动束发源地联系,而运动束又作交叉支配,所以单侧小脑损伤的症状表现在同侧。

三、间脑

间脑diencephalon(between brain)位于中脑与端脑之间,其前面(终板)、背面和后面均被大脑掩盖;其两侧与大脑基底节贴近,但有大脑的内囊纤维束隔开;其腹面的后部(底丘脑)与中脑上面相贴;腹面前部(下丘脑)是唯一可见部分(图5-2-7)。

间脑分背侧丘脑、上丘脑、后丘脑、底丘脑和下丘脑五部(图5-2-22),内腔名第三脑室。


                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

图5-2-22 间脑背面(大脑横切去枕叶,下份上面观)

背侧丘脑dorsal thalamus 简称丘脑,为一形长形灰质团,前尖后钝,左右八字形搁于中脑上方。内侧面的前部构成第三脑室侧壁,两侧壁间80%有灰质相连,切面呈卵圆形,名中间块(图5-2-23A)。上、后两面的内侧部有軟脑膜覆盖,构成大脑横裂的底;外侧部有室管膜覆盖,助成侧脑室。外侧面与内囊后肢相贴。下面贴底丘脑。

丘脑的核团随大脑的发展而增添。古丘脑的核团实为脑干网状结构的延续,包括布于外面和下面的薄层细胞名丘脑网状核;布于第三脑室面(包括中间块)的名中线核,;散在于内髓板(见后)内的统名板内核。,其中一个较大的名中央中核。它们组成网状上行激动系统的头端。

丘脑内部有两片由核间联系纤维组成的髓板,成了核团的分界,外髓板在外侧网状核的深面;内髓板(于图5-2-22A中,内、外板用白色表示,于图5-2-23B中内板用红点虚线表示)从前弯向后内,斜分丘脑为内侧核(实为背内侧部只占1/4)和外侧核(占3/4);内髓板前部的背份裂成两片,夹出一块楔形尖向下后的前核。前核上面突起于丘脑背面,形成 丘脑前结节(5-2-11A)。外侧核分成背、腹两份,各又分成3核共6核,名如图5-2-23所示。


图5-2-23 A.背丘核群冠切、水平切及整体观


图5-2-23 B.背侧丘脑核群名称及位置(斜切面)


上述各核除腹后核属旧丘脑外,其余6核均属新丘脑。它们和大脑皮质的联系如图5-2-24所示。


图5-2-24 新旧丘脑核与新旧大脑皮质对应关系

腹后核属旧丘脑,接受内侧丘系和三叉丘系的纤维,是全身躯体感觉冲动的总汇,换站后投射到中央后回。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

(二) 后丘脑metathalamus   指位于背侧丘脑下方两个独立感觉核团,性质和丘脑腹后核一样属于体感觉。包括内侧膝状体medial geniculate body借下丘臂和下丘相连,接受下丘(经下丘臂)来的听觉纤维,发出纤维形成听辐射,投射至颞叶的听觉皮质,是听觉中继站;外侧膝状体lateral geniculate body借上丘臂和上丘相连,接受视束纤维,发出纤维形成视辐射,投射至枕叶的视觉皮质,是视觉中继站。

(三)上丘脑epithalamus   包括位于第三脑室顶部后端的松果体Pineal body、左右缰三角髓纹(图5-2-22)。松果体是调节动物生活昼夜节律的生物钟,对生殖器官发育和生理周期的结构变化也起调节作用。后两结构与嗅反射有关。

(四)底丘脑subthalamus 是以两丘脑、第三脑室为一方,中脑大脑脚为另一方之间的脑区,内有底丘脑核subthalamic nucleus和未定带灰质zona incerta,功能属锥体外运动系。

(五)下丘脑hypothalamus   是内脏运动的皮质下中枢所在地,结构包括终板terminal lamina、视交叉optic chiasma、漏斗、infundibulum、灰结节tuber cinereum、和乳头体mamillary body。它们围成第三脑室的前壁和侧、底壁的前份,重约4克,机能却极为复杂重要,内含内脏运动性核团。下丘脑向后与中脑被盖相接(图5-2-25)。

1.主要核团:界限不清。重要的有:①视上核supraoptic nucleus,跨越视交叉的上后方;


图5-2-25下丘脑核团及其与垂体间的联系

室旁核paraventricular nucleus,位于视上

核的上方第三脑室侧壁。上两核分泌催产素和加

压素,经它们的轴突运送至垂体后叶;③ 漏斗核

infundibular nucleus位于第三脑室壁最下方,近漏斗处;④乳头体核mamillary body nucleus位于乳头体内。

2.纤维联系:

(1)传入纤维:

①一般内脏感觉纤维 主要经网状结构中继后传入,味觉纤维自孤束核传入,嗅觉纤维自嗅脑传入。机能是达成内脏反射活动。

②大脑投射纤维 主要有粗大的纤维束名穹隆fornix,它发自大脑的海马结构,止于下丘脑各核团,下达大脑对内脏运动的指令。还有来自丘脑内侧核和苍白球(后述)的纤维,间接实现大脑对内脏活动的控制。

(2)传出纤维:

①下丘脑下行纤维 通过脑干的中央灰质和网状结构中继,支配脑干和脊髓的副交感和交感节前神经元核团,实现内脏运动。

②室旁核和视上核发出的纤维形成室旁垂体束视上垂体束,运送催产素和加压素至垂体后叶并释放入血液,影响靶器官;漏斗核的分泌物经其轴突(灰结节漏斗束)送至漏斗起始部,经垂体门脉系至垂体前叶,调节前叶的分泌。   

乳头丘脑束 自乳头体核至丘脑前核,前核与大脑皮质的扣带回有往返纤维联系,体现下丘脑与大脑的反馈环路联系。

(3)下丘脑的功能:下丘脑是调节内脏、脉管和内分泌系统的皮质下高级中枢。掌管人体新陈代谢等重要机能。此外,下丘脑还参与调节体温、情绪反应、睡眠、性欲等活动。

第三脑室third ventricle   位于间脑的中线上的矢状位裂隙,向后下通中脑水管,向内侧经左右室间孔与大脑半球内的侧脑室相通。第三脑室顶部成自脉络组织和脉络丛,有软脑膜加盖。

四、端脑

(一)端脑的外形

端脑telencephalon也称大脑cerebrum,分左、右大脑半球hemisphere,贴盖于间脑、中脑和小脑的上方,与间脑外侧面融合。左右大脑半球间有大脑纵裂cererbral longitudinal fissure,裂底为连接两半球胼胝体Corpuse callosum。以半球枕叶、胼胝体为一方,以小脑、上丘脑、丘脑背面和第三脑室顶之间的裂隙名大脑横裂cererbral transverse fissure。大脑横裂前端尖窄,位于第三脑室顶和胼胝体之间,直达两穹窿柱和室间孔后壁。


图5-2-26 大脑横裂

1.大脑半球的分叶   每个大脑半球有三个面,即膨隆的背外侧面、两半球相对的内侧面和下面(底面)。背外侧面与内侧面相交为上缘;与底面相交为下缘。大脑半球表面布满深浅不同的sulcus,沟间隆起叫gyrus。有三个深沟作为分叶的依据:①外侧沟lateral sulcus,最深,起自半球前缘的背面与外侧面交点处,横向后上;

中央沟central sulcus,起自半球上缘中点的稍后方,斜向前下达外侧沟。中央沟的上端延至半球内侧面;③顶枕沟parietooccipital sulcus,位于半球内侧面的后部,自前下斜向后上,上端稍延转至背外侧面。借上述三沟可将半球分为五叶:中央沟前方为额叶frontal lobe;中央沟以后,顶枕沟与枕前切迹连线之后为枕叶occipital lobe;之前的部部为顶叶parietal lobe;下部为颞叶temporal lobe;自外侧沟后


图5-2-27 右大脑半球的背面

端向后作水平线,为顶、颞叶分界;岛叶insular lobe藏于外侧沟的深方(图5-2-28)。


    

图5-2-28岛叶

2. 大脑半球的重要沟回

(1)背外侧面(图5-2-27) 在额叶中央沟之前,有一条与其平行的中央前沟,两沟间为中央前回precentral gyrus。此沟的前方两条前后走行的额上沟superior frontal sulcus和额下沟。两沟将额叶上外侧面余部分为额上回额中回额下回。在顶叶,中央沟后方有一条与其平行的中央后沟,两沟间为中央后回postcentral gyrus。中央后沟的后方有一与半球上缘大致平行的顶内沟,沟上部为顶上小叶,下部为顶下小叶。顶下小叶又分为两部,包绕外侧沟后端的脑回称缘上回supramarginal gyrus,围绕颞上沟末端的脑回为角回angular gyrus。在颞叶,外侧沟的下方,有颞上沟superior temporal sulcus和颞下沟。两沟将颞叶分为颞上、中、下回。自颞外侧沟的下壁后半,有两短脑回行向后内,称为颞横回transverse temporal gyri(图5-2-26)。

(2)内侧面(图5-2-29)大脑正中矢切标本上,可见连接两侧大脑半球的巨大纤维束胼胝体


图5-2-29 大脑半球内侧面

的断面。扣带沟singulete sulcus 与胼胝体之间的脑回称扣带回singulete gyrus。上缘中点偏后处有中央沟,绕沟端的回名中央旁小叶paracentral lobule,它是中央前、后回的延续。顶枕沟始于胼胝体后端下方,斜行向后上。距状沟calcarine sulcus自顶枕沟中份始,行向枕极。

(3)底面(图5-2-28) 额叶的底面靠内侧有嗅束olfactory tract,束前部名嗅球bulb,后端扩展名嗅三角trigone。嗅三角与视束之间为前穿质,是小血管穿入脑实质处。枕叶和颞叶底


图5-2-30 大脑半球底面

面有两沟:侧副沟collateral sulcus和枕颞沟ocipitotemporal sulcus把脑回分成三列,自内向外名海马回(其前端膨大弯向后称钩)hippocampal gyrus、枕颞内侧回枕颞外侧回lateral ocipitotemporal gyrus。海马回向上外卷入侧脑室的底,形成海马hippocampus。海马及其内侧的齿状回组成海马结构(图5-2-31)。

图5-2-31 海马结构(颞叶水平切下半上面观)

(二)端脑的结构

大脑半球内的室腔为侧脑室。髓质中的灰质团称基底核;半球大脑皮质特厚。

1. 侧脑室lateral ventricle   左、右各一,略呈“C”形,分为四部(图5-2-32):中央部位于顶叶内;前角伸入额叶;后角伸入枕叶;下角向前下伸入颞叶。前角与中央部交界处有室间孔与第三脑室相通。侧脑室脉络丛的前端通过室间孔接第三脑室脉络丛,向后沿尾状核达下角前端。


图5-2-32 脑室铸型

2. 基底核basal nuclei   包括尾状核、豆状核、屏状核和杏仁体(图5-2-33)。   

(1)尾状核caudate nucleus 扁带状分三部。从丘脑的上方、贴内囊的内侧,向后绕行至丘脑和内囊的下方。头、体构成侧脑室前角和体的外侧壁,尾构成侧脑室下角的顶,向


图5-2-33 大脑内部结构示意图

前行,到下角前端处连接杏仁体

(2)豆状核lentiform nucleus,位于背侧丘脑的外侧,两者间有内囊后肢分隔。在水平切面或冠状切面上,豆状核均呈尖向内侧的楔形,被髓板分为两部:外侧部称putamen;内侧部称苍白球globus pallidus。

尾状核和豆状核的前端相连,此两核合称为纹状体corpus striatum。尾状核和壳种系发生上较新,称新纹状体;苍白球称旧纹状体。新纹状体主要接受来自大脑皮质、背侧丘脑和黑质的纤维,其传出纤维主要止于苍白球。苍白球的传出纤维主要止于丘脑的腹前核和腹中核。

纹状体是调节躯体运动的皮质下中枢,病变表现肌张力过高或过低和不自主控制的运动。其中一类表现为肌张力亢进(致运动困难)和震颤,称帕金森Parkinson病(震颤麻痹),动作缓慢、表情呆板。另一类表现为肌张力低下、运动过多,称舞蹈病,表现为上肢和头面部不自主、无目的或幅度大而夸张动作,关节强扭致痛却不能自停。

(3)屏状核为薄层灰质,位于岛叶皮质和豆状核之间,功能不明。杏仁体位于海马回深面,侧室下角末端的前上方,属边缘系统(后述)。

3. 大脑髓质cerebral medullary substance神经纤维分三类:

(1)连合纤维Commissural fiber(图5-2-30)对等连接左右大脑半球各叶。,:①胼胝体在脑的正中矢状切面上呈弓形,后端名压部,中部称,前端叫膝部,转向后变薄名。嘴下连终板;②前连合anterior commissure,横行于终板与穹隆柱间,连接双侧嗅球和颞叶。③海马连合hippocampal commissure海马发出的纤维,贴胼胝体下面前行加入对侧穹隆(图5-2-34)止于对侧乳头体核。


图5-2-34 胼胝体、前连合和穹隆

(2)联络纤维association fiberes   连接本侧半球内的回与回、叶与叶之间的纤维。短纤维联系相邻脑回,称弓状纤维。长纤维联系于各叶之间,如上、下纵束钩束和扣带回深面的扣带等。


图5-2-35 大脑联络纤维(外侧面和内侧面)

投射纤维projection fiberes 实现大脑皮质对皮质下各中枢间的联系,包括上、下行纤维。这些纤维绝大部分经过内囊。内囊internal capsule为一宽厚的白质层,位于以尾状核、背侧丘脑为一方,豆状核为另一方之间(图5-2-33,36)。水平切面上内囊呈尖向内侧的“>”形,可分为三部:内囊前肢位于豆,性质上属支配内脏运动的大脑投射纤维状核与尾状核头之间;内囊

后肢在豆状核与背侧丘脑之间;前、后肢以钝角会合处为内囊膝有皮质核束通过。内囊后肢有皮质脊髓束和丘脑腹后核向皮质的投射纤维(丘脑中央辐射);豆状核下部有视辐射和听辐射通过。



图5-2-36 大脑经图5-2-33B中A线的横切面

内囊损伤(多由于供应此区的血管的栓塞或破裂出血)可出现对侧浅、深感觉丧失;对侧痉挛性瘫痪;两眼视野对侧半偏盲,即所谓的“三偏综合征”。


图5-2-37内囊分部(图5-2-33B的A线切面)

大脑皮质cerebral cortex 依据细胞和纤维构筑的不同,可将全部大脑皮质分为若干区,目前应用最广的是将大脑皮质分为52区的Brodmann分区(图5-2-38)。

通过实验损伤和病例的观察,发现大脑皮质功能上有两种区域。少数具有特定功能,包括躯体的运动、感觉区和内脏运动、感觉区。更多的皮质区对 刺激无任何反应,曾被称为“哑区”。深入研究证明,“哑区”是重要的综合功能区,属新皮质,包括思维、语言、记忆等,称为联络区。对联络区除各语言中枢外,我们的认识仍很有限。



图5-2-38   大脑皮质分区

第Ⅰ躯体运动区first somatic motor

area位于中央前回和中央旁小叶的前部,包括Brodmann第4第6区。此区主要接受中央后回和背侧丘脑的腹外核、腹前核发来的纤维。自此区发出锥体束,控制骨骼肌随意运动。中央前回第五层中的Betz细胞(巨型锥体细胞)的轴突是锥

图5-2-39第Ⅰ躯体运动区的人体定位


体束中的最粗大的纤维,支配精细的随意运动。身体各部在此区的投影犹如倒置的人形,但头部仍然是正置的(图5-2-39)。各代表区的大小与该部功能的复杂性成正比。


(2)第Ⅰ躯体感觉sensory(3、1、2区)位于中央后回和中央旁小叶的后部,接受丘脑腹后核上传的人体对侧痛温触压4觉及本体觉冲动。各部在此区的投影一如运动区(图5-2-40)。


图5-2-40 第Ⅰ躯体感觉区的人体定位

(3)第一视区(17区)primary visual area位于距状沟壁及两侧的皮质,接受外侧膝状体发来的视辐射纤维。

(4)第一听auditory(41,42区)位于颞横回。内侧膝状体发出的听辐射投射至此。因一侧听区接受两耳的听觉冲动,故一侧听区受损不会致聋。

(5)嗅区olfactory area 在海马回内侧部。

6)味区gustatory area 在中央回咽区

语言中枢皮质联络区,多数人在左半球。共有说话、听话、书写和阅读四个语言中枢(图5-2-38):①说话中枢 位于额下回后部(又称Broca区)。此区受损,虽唇、舌、咽喉肌未瘫痪,但患者丧失了说话能力,称为运动性失语症;②听话中枢 在颞上回后部。此区受损,虽然听觉正常,但听不懂别人讲话的意思,自己讲话常错、乱而不自知,称为感觉性失语症;③写话中枢 在额中回后部。此区受损,虽然手部的运动没有障碍,但不能以书写方式表达意思,造出错词错字,称为失写症;④看话中枢 在顶下小叶的角回。此区受损,视觉没有障碍,但患者不能阅读,不理解曾认识的文字的含义,称为失读症。


图5-2-41 人左侧大脑半球的语言中枢

人类大脑左、右半球的结构基本相同,按理功能应基本一样,但事实并非如此。统计表明,90%以上右利手人,60%以上左利手人的语言中枢在左半球。约10岁后,左半球受损将永远失语,因而提出了左半球是优势半球的概念。进一步研究表明,左右半球的优势是互补的。左半球在语言、逻辑、数理分析功能占优势。而右半球在形象思维、情感、时空感知占优势。脑机能不对称有解剖结构不对称作为基础。例如视、听语言中枢所在的皮质区(总称Wernicke)尸检资料证明,左侧面积大于右侧的占大多数。又如左侧的说话中枢具有右侧额下回后部不存在的大锥体神经元等。

(6)内脏脑(边缘系统):指围绕胼胝体,实为围绕室间孔边缘的一圈古旧皮质,包括隔区(位于终板前方)、扣带回海马旁回海马齿状回等,合称边缘叶。边缘叶再加上与它联系密切的皮质和皮质下结构(如杏仁体、隔区下的隔核、下丘脑、背侧丘脑的前核群、中脑被盖等),共同组成边缘系统limbic system。由于这部分脑与嗅觉和内脏活动关系密切,故也称内脏脑。此外,边缘系统还与记忆、情绪反应和性活动等有关,老年痴呆病源于海马退变。

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