丘腦

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丘腦間腦中最大的卵圓形灰質核團,位於第三腦室的兩側,左、右丘腦借灰質團塊(稱中間塊)相連。

丘腦被丫形的白質板(稱內髓板)分隔成前、內側和外側三大核群。丘腦的核團及其纖維聯繫:

丘腦前核:位於丘腦前結節的深方,它接受發自乳頭體乳頭丘腦束,發出纖維投射至扣帶回

丘腦內側核:接受丘腦其他核的纖維,發出纖維投射到額葉前部皮質

丘腦外側核:又分為較小的背側部和較大的腹側部。背側部接受丘腦其他核團纖維,發出纖維至頂葉皮質。腹側部與脊髓腦幹以及小腦有廣泛聯繫。  

目錄

各個部分

底部

丘腦底部它是中腦被蓋背側丘腦的過渡區,其中有丘腦底核和Forel氏區。接受蒼白球皮層運動區的纖維,發出纖維到紅核黑質中腦的被蓋。  

後部

丘腦後部:位於丘腦後外側的下方,包括內側膝狀體外側膝狀體丘腦枕。內側膝狀體接受外側丘系聽覺纖維,發出纖維組成聽輻射,投射至顳葉皮質聽區。外側膝狀體接受視束的纖維,發出纖維稱視輻射,投射到枕葉皮質。丘腦枕的深方為枕核,它接受內、外膝狀體核發出的纖維,發出纖維至頂下小葉枕葉和顳葉後部的皮質。  

上部

丘腦上部:位於第三腦室頂部周圍。它包括左右三角、連合以及後方的松果體。起於嗅覺中樞丘腦髓紋止於三角的灰質,自灰質發出纖維到腦幹的內臟運動核。故丘腦上部與嗅覺內臟反射有關。  

下部

丘腦下部:其特點有二:一是神經細胞不多,但聯繫複雜而廣泛;二是除了一般神經元外,還含有內分泌神經元,它具有普通神經元的特點,又具有內分泌細胞合成激素的功能。丘腦下部的體積很小,但它卻控制著機體多種重要機能活動。如水代謝體溫調節、糖代謝脂肪代謝。  

丘腦與意識

目前,人們對丘腦以及大腦、小腦、下丘腦基底核的認識幾乎都是錯誤的,將丘腦簡單的定義為感覺中繼站,不但是毫無根據的妄下定義,而且完全錯誤,對大腦、小腦、下丘腦、基底核以及其他腦的功能認識也基是不全面的甚至是錯誤的。那麼,丘腦、大腦、小腦、下丘腦、基底核都有哪些功能,意識又是怎樣產生的,這裡作一個簡簡單單的闡述。

所有的腦,包括丘腦、大腦、小腦、下丘腦、基底核等都是由一種結構組成——神經元,神經元中遺傳有信息,腦所要完成的工作就是整理、組織遺傳信息,使之有序化、條理化。腦的主要功能就是經過神經元一級一級的信息交換傳遞,獲得一個有意義的信息集合,這個過程稱為樣本分析。神經元一級一級進行信息交換傳遞的過程稱為分析,有意義的信息集合既為樣本。樣本分析是腦的主要功能,包括大腦、小腦、下丘腦、基底核等,這些腦的主要功能都是進行樣本分析。丘腦是一個十分特殊的器官,丘腦神經元中的遺傳信息具有覺知特性,丘腦能夠將各個遺傳信息合成為一個特殊的信息集合,這個具有特殊性質的信息集合是對事物覺知,稱為丘覺。丘覺的合成發放活動,樣本的分析產出活動,本質上就是反射活動。

丘腦是發放丘覺的器官,是「我」的本體器官,大腦聯絡區是丘覺的活動場所,意識在大腦聯絡區得以實現。丘腦的唯一功能就是合成發放丘覺。丘腦由神經元構成,每個神經元中都遺傳有信息,丘腦的功能就是將數個神經元的信息合成為丘覺,並發放到大腦聯絡區,使大腦產生覺知,也就產生了意識。丘覺是想法、是念頭,是意識的核心。腦包括的結構眾多,不是所有的腦都能合成丘覺,丘覺只是丘腦的功能,只能是丘腦合成發放出來才能產生意識。

丘腦雖然能夠合成發放丘覺產生意識,但丘腦不是意識活動的場所,意識也不在丘腦中存在。大腦聯絡區是丘覺的活動場所,丘覺能夠使大腦產生對事物的覺知,產生對事物的「知道」、「明白」。丘腦通過聯絡纖維將丘覺發放到大腦聯絡區,在大腦聯絡區產生意識。在臨床病例中,丘腦、大腦聯絡區、聯絡纖維發生了損傷或病變,產生的症状都是一樣的,都將導致意識的缺損或喪失。

攝像頭將攝取的景物(如一棵樹)轉換成信號,電腦的處理器經過處理,可以將這棵樹顯示在螢幕上,但電腦不能知道這是一棵樹,也不能產生「樹」的意識。眼睛如同攝像頭,可以將「樹」轉換成信息傳遞到大腦,大腦如同電腦的處理器,可以對視覺信息進行分析,在大腦聯絡區顯示這棵樹,但還不能產生「樹」的意識,對「樹」的意識是丘腦發放的,是丘腦告訴大腦的。丘腦合成「樹」的丘覺並發放到大腦聯絡區,「告訴」大腦這是一棵樹,大腦產生對「樹」的覺知,於是我們便產生了對「樹」的意識。

我們一次用眼睛看到的事物有很多,但眼睛不能將看到的各種事物區分開來。視神經將所有看到的事物全部轉化為信息,傳遞到大腦枕葉,大腦枕葉對這些信號進行分析,將各個事物分離出來,每個事物用一個樣本來表示。大腦、小腦、下丘腦、基底核等主要功能都是進行樣本的分析產出,不同的腦分析產出不同類型的樣本,大腦分析產出的樣本與覺察、認識有關,下丘腦產出的樣本與情緒有關,小腦、基底核產出的樣本與運動指令有關。耳朵也是如此,如同拾音器,能夠接收各種音頻的信號,但不能將區分一段音頻信號中的各個詞句,每個詞句是由大腦顳葉進行分析產出形成樣本。大量的臨床病例發現,如果大腦枕葉發生病變,病人就不能知道看到的是什麼,甚至什麼都看不到,如果大腦顳葉發生損傷或病變,病人不能理解話語的含義。枕葉、顳葉的不同功能區發生損傷或病變,會導致不同的樣本缺失或喪失,從而導致不同的失認、失讀、失寫、失聽等症状,當然這些功能的缺失在一定程度上是可以彌補的。

丘覺一般不會隨意合成發放,特別是關於客觀事物的丘覺,需要樣本激活才能由丘腦合成,樣本的分析產出是大腦(還有基底核、小腦、下丘腦、杏仁核等)的功能,大腦有著極其強悍的樣本分析功能,通過對視、聽、觸等信息的分析,產出需要的樣本到丘腦,激活丘腦的功能,合成一個相應的丘覺發放到大腦聯絡區產生意識。

大腦分析產出樣本的目的就是激活丘覺進入意識,如果雜亂無章的信息激活丘覺,只能引起意識的昏亂,樣本是具有一定意義的條理化信息,大腦經過捨棄無用信息、填補有用信息、放大主要信息、簡化次要信息等多種形式的分析,獲得一個有意義的完整信息,這個信息與傳入信息相匹配,激活丘覺產生清晰意識。

大腦聯絡區是意識活動的場所,有兩個,一個是大腦額葉聯絡區,一個是大腦後部聯絡區,這兩個聯絡區都能產生意識。正常狀態下,兩個聯絡區的意識活動可以同時存在,並以大腦額葉聯絡區的意識為主導。大腦額葉聯絡區是各種意識彙集的場合,在清醒狀態下一直處於活動狀態,如果大腦額葉聯絡區不活動,人就一定處於睡眠狀態。當大腦額葉聯絡區的活動被逐步抑制,人就逐步進入睡眠狀態,如果大腦額葉聯絡區突然活動,人也就突然清醒。在大腦額葉聯絡區休眠時,如果大腦後部聯絡區單獨活動,這時就表現為做夢,也是意識活動的一種形式。

大腦分析產出的樣本是表示事物的信息,但樣本只是表示事物的信息,相當於一些符號,進入意識還必須有丘覺的支持。丘腦、大腦、小腦、下丘腦、基底核的神經元,通過遺傳獲得的信息是有限的,能夠分析產出的樣本以及合成發放的丘覺都是有限的,因此我們的意識範圍也是有限的,如我們不能看到暗物質、紅外線、紫外線,不能聽到超聲波、次聲波。有少數的人遺傳有常人沒有的遺傳信息,分析產出的樣本以及合成發放的丘覺超出了常人,能夠看到常人無法無法看到的事物,聽到常人無法聽到的聲音,我們將這種能力稱為特異功能。

由於能夠進行樣本分析產出的腦眾多,大腦額葉、大腦後部、小腦、下丘腦、基底核等都是分析產出樣本的結構,而且都是各自獨立分析產出樣本,常常會導致樣本活動、丘覺活動失衡,嚴重者者會導致神經活動異常,產生各種精神病症,如痴迷、偏執狂、精神分裂症強迫症以及網癮、毒癮、賭癮、煙癮、酒癮等,這些精神病症有的看似生理性病症,實質上都是心理活動失衡造成的,是可以通過心理手段治癒的,如果採用手術方法去治療,不但是一種無知和犯罪,而且不會有理想的治療效果。  

研究新進展

丘腦是產生意識的核心器官,丘腦的功能就是合成發放丘覺。丘腦中先天遺傳有一種十分特殊的結構——丘覺,丘覺是自身蘊含意思並能發放意思,當丘覺發放意思時也就產生了意識。丘覺自由發放或被樣本點亮發放,這時就產生意識。樣本是事物在腦中的符號,是在後天學習過程中形成的,廣泛分布在大腦、下丘腦、紋狀體、小腦及其他神經結構中。丘覺能夠發放的意思無限廣泛,樣本的數量也非常龐大,樣本與丘覺通過學習建立的意義對應關係就是聯結,樣本經由聯結纖維點亮丘覺產生意識。丘覺、樣本、聯結是產生意識必需的三個條件,丘覺是意識的核心,樣本是意識的外殼,聯結是點亮的路徑,點亮是產生意識的方式。丘覺不是隨意發放的,必須由樣本點亮,樣本通過聯結路徑點亮丘覺產生意識的理論,稱為心理原理。心理原理共包括分原理、發放原理、互動原理、交換原理、聯結原理五個原理。  

聯絡纖維

根據我國神經生理學家張香桐的意見,丘腦的各種細胞群大致可以分為三大類  

第一類細胞群

第一類是接受感覺的投射纖維,並經過換元進一步投射到大腦皮層感覺區的那些細胞群,例如後腹核的外側與內側部分(分別稱為後外側腹核和內側腹核)、內側膝狀體、外側膝狀體等。後外側腹核為脊髓丘腦束內側丘系的換元站,同軀幹、肢體感覺的傳導有關;後內側腹核為三叉丘系的換元站,與頭面部感覺的傳導有關。後腹核發出的纖維向大腦皮層感覺區投射,不同部位傳來的纖維在後腹核內換元有一定的空間分布,下肢感覺在後腹核的最外側,頭面部感覺在後腹核內側,而上肢感覺在中間部位(圖10-22);這種空間分布與大腦皮層感覺區的空間定位相對應。內側膝狀體是吸覺路的換元站,發出纖維向大腦皮層聽區投射。外側膝狀體是視覺傳導路的換元站,發出纖維向大腦皮層視區投射。因此,上述細胞群是所有特定的感覺衝動(除嗅覺外)傳向大腦皮層的換元接替部位,稱為感覺接替核。

圖10-22猴體表在左側丘腦後腹核(後外側腹核和後內側腹核)的投射  

第二類細胞群

第二類細胞群,接受丘腦感覺接替核和其他皮層下中樞來的纖維(但不直接接受感覺的投射纖維),經過換元,發出纖維投射到大腦皮層的某一特定區域。例如,丘腦前核接受下丘腦乳頭體來年纖維,並發出纖維投射到大腦皮層的扣帶回,參與內臟活動的調節;丘腦的外側腹核主要接受小腦、蒼白球和後腹核的纖維,並發出纖維投射到大腦皮層的運動區,參與皮層對肌肉運動的調節;丘腦枕接受內側與外側膝狀體的纖維,並發出纖維投射到大腦皮層的頂葉、枕葉和顳葉的中間聯絡區,參與各種感覺的聯繫功能。此外,丘腦還有許多細胞群,發出纖維向下丘腦、大腦皮層的前額葉和眶區或頂葉後總部聯絡區等區域投射。以上這些細胞群投射到大腦皮層的聯絡區,在功能上與各種感覺在丘腦和大腦皮層水平的聯繫協調有關,總稱為聯絡核。  

第三類細胞群

第三類細胞群是靠近中線的所謂內髓板以內的各種結構,主要是髓板核心群,包括中央中核束旁核中央外側核等。一般認為,這一類細胞群沒有直接投射到大腦皮層的纖維,但也有人認為其中部分核團可向邊緣葉眶回投射。事實上,這些細胞群可以間接地通過多突觸接替換元後,然後彌散地投射到整個大腦皮層,起著維持大腦皮層興奮狀態的重要作用。一般認為,這些核群向大腦皮層作彌散性投射,是間接通過丘腦網狀核等實現的,但具體投射途徑還不完全清楚。對束旁核的研究指出,它可能與痛覺有關;刺激人的丘腦束旁核可加重患者的痛覺症状,而毀損此區後可緩解患者疼痛;動物束旁核的電生理研究觀察到,核內確實存在對傷害性傳入衝動敏感的細胞。  

丘腦系統與細胞群

根據丘腦各部分向大腦皮層投射特徵的不同,可把丘腦分成兩大系統,一是特異投射系統,另一是非特異投射系統(或稱彌散性投射系統),特異投射系統是指第一類細胞群,它們投向大腦皮層的特定區域,具有點對點的投射關係。非特異投射系統是指第三類細胞群,它們彌散地投射到大腦皮層的廣泛區域,不具有點對點的投射關係。第二類細胞群在結構上大部分也與大腦皮層有特定的投射關係,投射到皮層的特定區域,所以也可以歸屬於特異投射系統。  

感覺分析功能

系統分類

丘腦是感覺傳導的接替站,除嗅覺外,各種感覺的傳導通路均在丘腦內更換神經元,而後投射到大腦皮層。在丘腦內,只對感覺進行粗糙的分析與綜合,在大腦皮層才對感覺進行精細的分析與綜合。丘腦向大腦皮層的投射分為兩大系統,即特異投射系統與非特異投射系統。  

特異投射系統

特異投射系統是指丘腦的外側核、外側膝狀體、內側膝狀體投射到大腦皮層的纖維聯繫。前文已提到,經典的感覺傳導通路是由三個神經元接替而完成的,位於丘腦的第三級神經元就在外側核內。但是,視覺與聽覺傳導通路則較複雜。視覺傳導通路包括視桿視錐細胞在內,為四個神經元接替。聽覺傳導通路從外周到大腦皮層,很難肯定經過幾個神經元接替。這些感覺在丘腦外側核、外側膝狀體、內側膝狀體換神經元後,投射到大腦皮層的特定感覺區,產生特定的感覺。所以,一般經典的感覺傳導通路就是通過丘腦的特異投射系統而後作用於大腦皮層的。由丘腦到大腦皮層的特定區域,是點對點的投射關係,每種感覺的傳導都有其專一的途徑。  

非特異投射系統

非特異投射系統是指由丘腦內側核群彌散地投射到大腦皮層廣泛區域的纖維聯繫(圖11-11)。

上述經典感覺傳導通路的第二級神經元軸突,在上傳的途中通過腦幹時,發出側枝與腦幹網狀結構的神經元發生突觸聯繫;然後在網狀結構內反覆換元上行,抵達丘腦內側部分的核群,最後彌散地投射到大腦皮層的廣泛區域。實驗證明,刺激中腦網狀結構,能使處於睡眠狀態的動物覺醒;而在中腦頭端切斷網狀結構時,則可使動物呈類似睡眠的狀態。在臨床上觀察到,中腦網狀結構損害的患者,也呈現昏睡狀態。由此可見,在腦幹網狀結構內存在著對大腦皮層具有上行喚醒作用的功能系統,稱為腦幹網狀結構上行激動系統。現在知道,腦幹網狀結構上行激動系統主要就是通過丘腦非特異投射系統而發揮作用的。腦幹網狀結構

上行激動系統和丘腦非特異投射系統在功能上不可分割,形成一個統一的系統,它們是各種感覺傳入的共同通路,其作用是維持和改善大腦皮層的興奮狀態。因此,有時將腦幹網狀結構上行激動系統-丘腦非特異投射系統稱為感覺傳入的非特異投射系統。

感覺傳入的非特異投射系統對維持大腦皮層的覺醒狀態有重要作用。各種的傳入衝動越多,經過側支進入腦幹網狀結構的衝動也越多,從而對大腦皮層的上行喚醒作用越強,皮層的興奮狀態越好,對特異投射系統上傳產生的感覺也就越完善。因此,感覺傳入的特異投射系統與非特異投射系統,在功能上是相互依賴而不可分割的。

腦幹網狀結構上行激動系統-丘腦非特異投射系統,是多突觸接替的上行系統,因此易受藥物影響而發生傳導阻滯。例如,巴比妥類藥物可能就是由於阻斷了上行激動系統的傳導而起催眠作用的;一些全身麻醉藥(如乙醚)也是首先抑制了上行激動系統和大腦皮層的活動而發揮麻醉作用的。  

口吃

口吃與丘腦有關,可能是第一細胞群和第二細胞群互通

參看

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