四、痛觉调制系统
中枢神经系统内有一个以脑干中线结构为中心,由许多脑区组成的调制痛觉的下行抑制系统。它主要由中脑导水管周围灰质(PAG)、延脑头端腹内侧核群(中缝大核及邻近的网状结构)和一部分脑桥背侧部网状结构(蓝斑核群)的神经元组成,它们的轴突主要经脊髓背外侧束(DLF)下行,对脊髓背角痛觉信息传递产生抑制性调制,在脑干水平也抑制三叉神经痛敏神经元的活动。
(一)中脑导水管周围灰质(PAG)
PAG位于中脑导水管周围,由形态类型和化学结构不同的细胞组成,主要接受来自额叶皮层、岛叶、杏仁、下丘脑、楔状核、脑桥网状核和蓝斑核的传入纤维,也接受直接来自脊髓的伤害性神经元传入。PAG主要传出投射到前内侧蓝斑周围区的Barrington核;延脑头端腹内侧区(RVM)也有少量PAG直接到达脊髓背角。RVM包括中缝大核(NRM)、网状巨细胞核(Rpg)及外侧网状核(LRN)。PAG由两条通路对脊髓背角神经元产生下行调制,一条是PAG—RVM—脊髓背角,另一条是PAG—LRN—脊髓背角。腹外侧区是选择性镇痛区,而背部区更主要是在情绪和逃避反应中发挥作用。
(二)蓝斑核(LC)
蓝斑核主要接受PAG传入,其传出纤维可直接到达脊髓。LC的下行抑制主要通过LC神经元轴突与脊髓背角神经元发挥直接作用,也可间接通过其终止在PAG的LC纤维激活调制神经元。
(三)背外侧脑桥中脑背盖(DLPT)
由靠近PAG腹外侧并与其有密切解剖联系的楔状核、蓝斑下核、旁臂核和A7区组成。楔状核接受脊髓背角Ⅰ层神经元传入,传出到延脑头端腹内侧区(RVM)。电刺激DLPT抑制伤害性脊髓反射和脊髓背角神经元的伤害性反应。临床研究证明,电刺激这个区可明显减轻患者的慢性痛。
(四)端腹内侧区(RVM)
端腹内侧区由中缝大核(NRM)和位于网状巨细胞核(Rgc)腹侧的邻近网状结构组成,主要接受来自PAG和楔状核的传入纤维,也接受前额皮层、下丘脑、杏仁核和纹状体的基底核传入纤维。RVM传出纤维经脊髓背外侧束(DLF)终止在脊髓背角浅层和Ⅴ层。
(五)延脑外侧网状核(LRN)
外侧网状核位于延脑尾部,接受PAG传入,其传出终止在脊髓背角。电刺激LRN或微量注射谷氨酸可选择性抑制背角神经元的伤害性反应和伤害性脊髓反射,损毁LRN大大减弱刺激PAG引起的背角神经元伤害性反应的抑制。
(六)网状巨细胞核(Rgc)
最近的研究提示,脑内除了存在痛觉调制的下行抑制系统外,还有与之并行的下行易化系统。网状巨细胞核(Rgc)下行易化系统可促进伤害性信号的上传,通常情况下,由于下行抑制系统激活所产生的效应大于易化系统,因此Rgc下行易化系统的效应往往被掩盖。
小结
外周伤害性刺激发生后,外周伤害性感受器致敏,伤害性信号经传入纤维传入脊髓背角,经初步调制和整合后在脊髓内上传至丘脑,在丘脑内与多个核团和系统发生联系后上传至大脑皮层,在皮层中统合感知,形成疼痛的感觉。人体中既有自外周至中枢(自下而上的)的上行性疼痛传入系统,也有抑制或强化疼痛信号上传的调节系统(如疼痛下行抑制系统和疼痛下行易化系统)。
(任春光、田素明、乔世娜)