神經(jīng)系統(tǒng)概述

人類的神經(jīng)系統(tǒng)是生物進化衍生的最復(fù)雜產(chǎn)物。數(shù)十億的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的復(fù)雜活動,構(gòu)建了人類意識、感知、思想和行為的生理學(xué)基礎(chǔ)。闡明在正常神經(jīng)發(fā)育過程中神經(jīng)系統(tǒng)及其復(fù)雜的環(huán)路聯(lián)系和功能的研究工作,無疑是當(dāng)代生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最具活力的項目之一。然而,目前我們對神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識還很膚淺,距離全面闡明神經(jīng)系統(tǒng)各種變化過程和功能聯(lián)系,乃至臨床應(yīng)用解除患者的痛苦,還有很長的路要走。

神經(jīng)系統(tǒng)包括兩個主要部分,即中樞神經(jīng)系統(tǒng)( central nervous system,CNS)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)( peripheral nervous system,PNS)。

CNS由腦、脊髓、視神經(jīng)和視網(wǎng)膜組成,包含了大部分的神經(jīng)元胞體。PNS包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外的所有神經(jīng)組織,由腦神經(jīng)(也稱顱神經(jīng))、脊神經(jīng)和周圍自主神經(jīng)系統(tǒng)( autonomic nervous system,ANS)組成;此外,還包括特殊感覺(味覺、嗅覺、視覺、聽覺和平衡感覺)。

周圍神經(jīng)系統(tǒng)主要包含連接CNS與身體各部之間的運動神經(jīng)元和感覺神經(jīng)元的軸突。自主神經(jīng)系統(tǒng)包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)兩部分,由支配腺體分泌、心肌和平滑肌運動的神經(jīng)元構(gòu)成,主要與內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)相關(guān)。位于消化道管壁內(nèi)的神經(jīng)元形成腸神經(jīng)系統(tǒng)( enteric nervous systen,ENS),它不受CNS控制而獨立完成局部反射活動。在ENS的神經(jīng)節(jié)內(nèi)都含有大量的固有神經(jīng)元,其神經(jīng)元的數(shù)量與整個脊髓的神經(jīng)元數(shù)量相當(dāng),故常被稱為神經(jīng)系統(tǒng)的第3部分。

在神經(jīng)系統(tǒng)中絕大多數(shù)神經(jīng)元的胞體都位于腦和脊髓內(nèi)。在CNS的很多部分中,大量的神經(jīng)元胞體成群聚集,并或多或少的與軸突分隔開,這種由大量胞體集合形成的結(jié)構(gòu)一般稱為灰質(zhì)( grey matter)。而由具有相同功能作用的神經(jīng)元胞體構(gòu)成的小型聚集體則稱為神經(jīng)核( nuclei）。

神經(jīng)元的樹突和突觸聯(lián)系大多都位于灰質(zhì)內(nèi)。軸突集合成束形成白質(zhì)( white matter),因軸突常被髓鞘包裹且著色較淺而得名。中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi),起源或終止相近的軸突集中走行在特定的神經(jīng)通路( pathway)中或稱為神經(jīng)束( tract)。這些束的纖維常越過中線形成交叉( decussate）,這就意味著在很多方面,一側(cè)軀體受對側(cè)大腦半球控制,同時向?qū)?cè)大腦半球傳送信息。

脊髓和腦干內(nèi)一些具有相同功能的神經(jīng)元群呈縱向柱狀分布。在一些區(qū)域內(nèi)這些神經(jīng)元的胞體可以集合成獨立的、不連續(xù)的神經(jīng)核團,如腦干內(nèi)的腦神經(jīng)核；或是形成基本連續(xù)的縱向細(xì)胞帶,這種細(xì)胞帶在脊髓內(nèi)分布較多(圖1)。

圖1：感覺細(xì)胞柱和運動細(xì)胞柱在脊髓和腦干內(nèi)的排列

A、B、C每個小圖的背側(cè)均朝向圖的上部 。A.原始脊髓背側(cè)感覺柱和腹側(cè)運動柱的排列，以及后根和前根的節(jié)段性分布；B.成年人脊髓的感覺柱和軀體運動柱，以及中間外側(cè)內(nèi)臟運動柱；C.腦干內(nèi)的多種功能柱，其中運動柱分為3種，感覺柱分為4種。

由傳出神經(jīng)元構(gòu)成的細(xì)胞柱有3個。軀體運動柱神經(jīng)元發(fā)出的纖維支配由頭部體節(jié)( head somite）衍化的骨骼肌，其他2個運動柱與頭部形態(tài)特化的面貌有關(guān)：其中鰓弓運動柱(特殊內(nèi)臟運動柱)的神經(jīng)元,支配由胚胎咽壁衍生的骨骼肌(鰓弓肌branchial musele),而一般內(nèi)臟運動柱的神經(jīng)元,則發(fā)出支配腺體和內(nèi)臟平滑肌的副交感節(jié)前纖維。

與感覺功能相關(guān)的細(xì)胞柱有4個：①一般軀體感覺柱主要傳導(dǎo)來自頭部的一般感覺信息;②特殊軀體感覺柱的神經(jīng)元與特殊感覺有關(guān),接受前庭覺和聽覺的傳入信息;③一般內(nèi)臟感覺神經(jīng)元廣泛接受來自不同的內(nèi)臟感覺纖維末梢傳入的信息;④特殊內(nèi)臟感覺神經(jīng)元與特殊感覺的味覺傳入相關(guān)。

腦和脊髓分別通過腦神經(jīng)和脊神經(jīng)來完成與身體各部的信息聯(lián)絡(luò)。這些神經(jīng)含有的感覺神經(jīng)纖維將來自感受器的信息傳入CNS,而運動神經(jīng)纖維將CNS發(fā)出的指令傳遞到周圍的效應(yīng)器官。腦神經(jīng)和脊神經(jīng)所含的感覺神經(jīng)纖維和運動神經(jīng)纖維進入腦干和脊髓后,形成各種復(fù)雜的相互聯(lián)系并介導(dǎo)出各種反射活動,以此調(diào)控人體多方面的重要功能。而大腦發(fā)出的許多下行聯(lián)系對這些反射活動具有重要的調(diào)控作用。進入脊髓和腦干的感覺神經(jīng)纖維匯成(或加入)不同的上行通路,其中一些最終投射到大腦皮質(zhì),形成意識性感覺。為確保持續(xù)的神經(jīng)活動所需的能量供應(yīng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)有著很高的代謝率和豐富的血液供應(yīng)。血—腦屏障調(diào)控著神經(jīng)元內(nèi)環(huán)境,并對經(jīng)血液進入神經(jīng)組織的各種物質(zhì)有嚴(yán)格的限制和選擇,以免腦組織受到侵害,維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。