网状上行激活系统的解剖学构成与分布

图21-1 网状上行激活系统示意图
网状上行激活系统位于脑桥和中脑后部旁中线被盖区,这是一个复杂的网状纤维系统,起于脑干的胆碱能神经元,从脑桥上半部通过中脑延伸至下丘脑后部和丘脑网状结构(丘脑的旁中央核、正中核和髓板内核);后者及基底前脑结构将非特异性兴奋投射到大脑皮质的广大区域,维持皮质激活和以保持醒觉状态。
网状上行激活系统寓于网状结构之中,是网状系统重要的组成部分。网状系统主要是指位于脑干中轴位置上的神经核团及其纤维,向上包括丘脑的正中核、板内核、旁中央核、下丘脑和丘脑底部的有关核团;向下至脊髓的中央灰质和脊髓网状核,其神经元充斥于脑神经和上下传导束之间。这些核团大小不一,散布成簇;神经元之间,不同取向的联络纤维交织成网。见图21-1。
网状结构神经元属树突神经元,分支较长,沿与脑干相垂直的平面分布,由胞体向四周辐射。树突分布范围较广,相互重叠,接触与联系广泛;轴突长短不一,短轴突神经元连接成多突触传导链,长轴突上可至丘脑和前脑结构,下可达脊髓。网状结构侧支神经元的轴突丰富,相互间形成广泛联系,使网状结构成为不同信息的汇集和整合中心,具有特征性功能。
概括起来,网状结构的解剖学构成分为3组核团、2个系统、1个重要区域。
1.3组核团:根据细胞构筑、化学构筑和功能特征,网状结构神经细胞可分为以下情况。(https://www.daowen.com)
(1)中缝核群:沿脑干中缝两侧形成2条连续的细胞窄带,从尾侧至嘴侧支可进一步分为8个核,比较著名的为位于脑桥的中缝大核,中缝核是5-羟色胺能神经元聚集区。
(2)内侧核群:位于被盖的中央区域,主要有脑桥嘴侧和尾侧网状核,蓝斑也属此区。
(3)外侧核群:范围较小,位于延髓和脑桥下端,主要有小细胞网状核和臂旁核。
2.2个系统:网状结构的联络纤维分为上行的网状激活和抑制系统与下行的网状易化和抑制系统。上行的主要有网状结构-间脑-大脑皮质的往返纤维,以及平行至红核、黑质的纤维;下行的主要为与脊髓和小脑的往返纤维,其中最主要的是网状脊髓往返纤维。下行纤维接受大脑运动皮质、小脑、基底核、前庭核的影响,通过中间神经元将冲动传递至脊髓前角运动神经元(如网状脊髓束),以维持肌张力,保持行走、站立与平衡。
3.1个重要区域:意识的维持取决于网状上行激活系统与大脑半球之间的相互作用,人类网状上行激活系统位于脑桥与中脑后部旁中线被盖区,又称被盖内侧区。从脑桥上半部通过中脑延伸至下丘脑丘脑网状结构。这是一个复杂的多触突纤维系统的所在,是维持清醒的解剖学基础与结构。胆碱能神经元主要在中脑被盖区和脑桥被盖核,二者的纤维向上投射至丘脑的正中核和板内核,是网状结构上部的组成部分。被盖内侧区同时也是内侧纵束、交感与副交感自主神经系统核及核间通路所在。
网状上行激活系统起源于脑干的乙酰胆碱能神经元,通过丘脑的板内核和正中核以及基底前脑转驿到大脑皮质,维持皮质的激活与觉醒状态。蓝斑和中缝核的单胺神经元的上行投射和下丘脑视交叉上核则在睡眠机制中发挥主要作用;与觉醒有关的网状上行激活系统主要由丘脑中央核群的4个核群与网状小细胞核及一些儿茶酚胺神经核构成。各种躯体、内脏特异性感觉经网状纤维传入网状结构,视觉信息经视束达上丘“入网”;嗅觉经大脑皮质嗅区网状纤维“入网”,然后经网状上行激活系统上行激活大脑皮质。一般认为中脑和间脑的尾侧区是网状上行激活系统的关键部位。如果刺激动物的脑桥以上网状结构,会使其从睡眠中醒来,或从清醒变为激动。反之,破坏了此区,则会令其长期处于昏睡状态。累及中脑上段与间脑,由于破坏整个网状上行激活系统,则会出现典型的昏迷;而累及脑桥下段或延髓,因仅破坏了上行抑制系统,则无意识障碍发生。当患者出现意识障碍或无意识时,应判定病变是发生在大脑或脑干,双侧大脑半球病变可以引起暂时性昏迷,特别是当其累及中央额区时;主侧半球一侧大的病变偶可引起短暂性意识迟钝,即使在缺少占位时;间脑和下丘脑后部病变可引起过度睡眠延长;脑室周围丘脑核急性双侧损伤,可伴有短暂性反应迟钝,当病变增大时伴发严重的遗忘综合征;中脑和间脑的尾侧区是网状上行激活系统的关键部位,这些部位损伤可引起昏睡或昏迷;脑干上段病损者有时可出现一种特别的睡眠过度,称无动性缄默或睁眼昏迷,通常认为是网状上行激活系统受损的结果。