大脑皮质感觉区
人体各种不同的感受器受到内、外环境的适宜刺激,产生神经冲动,由一定的神经通路传入中枢神经系统,经过多次神经元的接替,最后投射到大脑皮质的特定区域,产生相应的感觉。不同感觉的特异投射纤维在大脑皮质的投射区有一定的区域分布,称为该感觉的大脑皮质的感觉代表区。
视觉 枕叶皮质是视觉的投射区。每侧半球的枕叶视觉代表区与两眼的对侧视野有关,即左侧枕叶皮质接受左眼颞侧和右眼鼻侧视网膜传入纤维的投射; 右侧枕叶皮质接受右眼颞侧和左眼鼻侧视网膜传入纤维的投射。一侧枕叶皮质受损造成两眼对侧偏盲,双侧枕叶损伤时可产生全盲。电生理研究表明,大多数视皮质的细胞在两侧视网膜上有相对应的感受野。枕叶皮质视觉代表区的具体部位是在皮质内侧面的距状裂上、下两缘 (17区),视网膜上半部投射到距状裂的下缘,下半部投射到上缘。视网膜中央的黄斑区投射到距状裂的后部,视网膜的周边区投射到距状裂的前部。枕叶的其余部分,即18和19区,一般称为视觉联络区,17区内神经元的轴突可到达这两区。18区的功能在于辨认物体的形状、颜色、运动和位置,19区与更复杂的辨认有关。人的距状裂皮质损伤后,对光和视觉形象的分辨都消失。刺激人脑距状裂上、下缘可使受试者产生视幻觉。
听觉 颞叶皮质是听觉的投射区域。在人体,41区是来自内侧膝状体的听放射纤维的主要投射区,42区也接受少量投射纤维。并有纤维与41区联系。听觉的投射为双侧性,即一侧皮质的听觉代表区与双侧耳蜗感受器功能有关,但与对侧的联系较强。一侧听皮质受损不会引起全聋。刺激清醒人的听皮质可产生各种听幻觉。
嗅觉 嗅觉在大脑皮质的投射区随着进化而缩小,在人类并不发达。嗅觉纤维进入嗅球后,与僧帽状细胞的树突建立突触联系,僧帽状细胞发出的轴突经嗅束到嗅结节、梨状区皮质和杏仁核周围地区。嗅觉信息由此再向丘脑和下丘脑投射,对动物进食和生殖行为起重要作用。在人脑的研究中见到,刺激皮质上述有关结构可以产生特殊的主观嗅觉。
味觉 对味觉的认识和鉴别也需要皮质的整合。根据脑肿瘤病人或因脑血管疾患导致继发性脑病变患者的味觉障碍,认为下列皮质可能与味觉有关: 颞叶的钩部,脑岛的前部,中央前回和中央后回的下部并向岛盖延伸。颞叶钩部或相邻接的颞叶发生病变可伴有味幻觉。刺激鼓索神经、舌咽神经和三叉神经的舌支,在同侧前岛盖-脑岛区可记录到皮质诱发电位。上述临床和实验结果,说明颞叶岛盖区有可能是味觉的皮质代表区。
内脏感觉 内脏神经中含有上腹部内脏的主要传入纤维,刺激一侧内脏大神经,可以在对侧第Ⅰ和第Ⅱ感觉区的躯干代表区引出诱发电位;刺激盆神经的传入纤维,可以在下肢体表感觉代表区引出诱发电位。电刺激人大脑皮质第Ⅱ感觉区及其邻近部分,可产生味觉、恶心或排便感等,说明大脑皮质可能有内脏感觉代表区,但尚难定论。
体表感觉 中央后回(3-1-2区) 是全身体表感觉的主要投射区域之一,称第Ⅰ感觉区。通过对灵长类动物皮质诱发电位的研究,发现中央后回的感觉投射有如下规律:一侧体表感觉的传入交叉地向对侧皮质的相应区域投射,头面部感觉向双侧皮质投射;投射区域具有一定空间分布并且是倒置的,但头面部感觉代表区内部的安排是正立的; 投射区域的大小与不同体表部位的感觉灵敏程度有关,例如大拇指和食指的代表区面积比胸部十二根脊神经传入的代表区总面积大几倍,表明感觉灵敏的部位具有较大量的感受装置,皮质与其相联系的神经元数量也较多,即皮质感觉区每一部分的大小与外周特殊感受器的数目成比例。广泛切除第Ⅰ体感区造成感觉缺失:
❶失去对不同感觉的精确定位,但保留粗的定位;
❷失去对压力、重量、物体形态、材料质地的差别的精确判断。第Ⅰ体感区切除后对痛觉没有影响,但痛觉的定位很差,可能是由于痛觉的定位决定于同时对触觉感受器的刺激。在猫、猴等动物以及在人还发现皮质第Ⅱ体感区,面积较小,位置在中央前回与岛叶之间,第Ⅰ感觉区头面部的下方。体表感觉在第Ⅱ感觉区内的投射也有一定的空间分布,但定位精确性较差,有较大程度的重迭。第Ⅱ感觉区代表双侧体表感觉,例如刺激任何一只手,可在双侧第Ⅱ感觉区诱发电活动。有人认为第Ⅱ体感区可能是痛觉信息的皮质终末投射区。刺激此区还能产生复杂的躯体运动,说明它可能在运动功能的感觉控制中起重要作用。第Ⅰ和第Ⅱ体感区之间存在广泛的联系,损伤某一体感区的腿、臂、躯干、头等的皮质投射部位,可导致另一体感区的相应部位发生纤维溃变。在第Ⅰ体感区的后部和第Ⅱ体感区的上部,有一皮质区域称为躯体联络区,它接受第Ⅰ体感区、丘脑及其邻近区域传来的信息。用电刺激此区有时产生某种复杂的躯体感觉,例如感到象小刀、圆球等物体,此区似能整合来自体感区不同点的信息并译解其意义。躯体感觉在大脑皮质的投射是交叉的,已如前述,但Zulch(1974)报道某12岁女孩在一侧大脑半球切除(同时切除同侧丘脑)10年后进行系统检查,发现她基本上没有任何感觉能力的缺陷,能感受所有给与的刺激。因此可以认为,大脑两半球感觉区在功能上是有区分的,但一侧的功能似乎完全可被另一侧所代偿。