臂旁核的研究进展

臂旁核的研究进展

臂侧核（npb）是一个围绕着臂（bc）建立的小细胞结构，位于大脑上脚（cp）周围，即从大脑桥（cst）上俯瞰的小细胞结构的背面。按照Brodal的分类,归在脑桥网状结构外侧感觉联络区。虽然在50年代Olszewski和Baxter已注意到它;但直到70年代,发现位于孤束核吻端的味觉感受区有纤维投射到臂旁内侧核,并认为它与味觉传递有关。近年来发现,NPB与多种生理机能的调制,例如呼吸、心血管活动、睡眠、神经内分泌及防御反应等有关。一、臂侧神经解剖特征(一)nbb的分类传统的分区方法主要根据Olszewski等有关人脑干结构的描述,即以BC为基准,分为内侧的臂旁内侧核(PBm)、外侧的臂旁外侧核(PB1)和腹外侧的Klliker-Fuse核(KF),总称为臂旁复合体(parabrachialcomplex)。Palkovits等将大鼠脑干该区分为背侧NPB和腹侧NPB两部分。最近Fulwiler等指出,后一种分类法使早先许多与NPB分区有关的研究结果混淆不清,因而主张使用传统分类法。Fulwiler等根据NPB内神经元的位置、大小及染色特征,进一步将NPB细分为10个亚核。其中分得最细的是PB1,共分为7个亚核:外侧内核(i)、外侧上核(s)、外侧外核(e)、外侧中央核(c)、外侧背核(d)、外侧腹核(v)及外侧末端核(exl)。PBm则仅分为内侧核(m)和内侧外核(exm)。由于v和m的一部分位于BC上端两侧形成膨大,而且其传出联系相似,因而被合称为腰区(waistarea)。KF内细胞虽有差异,但分布不规则,未再细分。他们的研究结果表明,这些亚核的传出纤维在脑内的投射区有相对的特异性(附图)。(二)nbb和pb1投射源近10年来,发展了一些特异性和灵敏度很高、以轴浆运输为基础的新技术,例如顺向放射自显影、辣根过氧化酶(HRP)逆向转运法等,有关脑内各核团间的纤维联系的研究取得了很大进展。NPB的传入纤维主要来自下丘脑、杏仁核和孤束核。起初曾认为孤束核至NPB的投射纤维主要来自其吻端的味觉感受区,但后来的研究表明,尾端的内脏感受区也有纤维投射至NPB。也有报道,皮层有纤维向NPB投射;并曾证实有来自延髓最后区(areapostrema)的传入纤维。NPB传出纤维投射的脑区十分广泛,包括自皮层至脊髓的各级中枢。PBm主要向皮层、丘脑和杏仁核投射;PB1主要投射至许多植物性神经核团如下丘脑视前区、室旁核、杏仁中央核、终纹床核等;KF是NPB内发出下行纤维的主要部位,其传出纤维主要向延髓的有关核团,如孤束核、腹外侧延髓及脊髓的中间带外侧柱等部位投射,可能还包括A1、A5核团及一些副交感神经核。二、臂侧核电厂的生理功能(一)nbb的中介作用NPB局部电刺激可诱发血压和心率变化,最敏感的反应点一般认为在PB1内,而且不同的动物,其诱发反应形式不同。电刺激猫的NPB,诱发心加速和加压反应;刺激兔的NPB,则引起明显的心动过缓和滞后发生的轻度加压反应。Mraovitch在实验中发现,较弱电流刺激猫的NPB可诱发较强的心血管反应,而电刺激NPB内侧的蓝斑(LC)则正相反。因而他认为以往所报道的电刺激LC诱发心血管反应,可能是电流扩散,或通过纤维联系转而兴奋NPB。他还发现,电刺激NPB可取消刺激窦神经诱发的减压反应。有趣的是对LC也有类似的报道。在NPB上方横断脑干,不能取消电刺激诱发的心血管反应,说明这是通过其下行通路实现的。Mraovitch认为是交感兴奋作用占主导地位;而Hamilton在电刺激兔的NPB时所诱发的心动过缓,可为切除迷走神经而取消,这似乎说明心反应是由副交感神经系统介导的。因此,不同种的动物,其NPB在调节心血管活动方面的作用是有差异的。电刺激缓冲神经可影响NPB内神经元的自发放电,这是经由孤束核上传至NPB的,而NPB也有纤维分布至孤束核。孤束核是心血管系统传入纤维投射的第一级中枢,在压力感受性反射中有重要作用。由于NPB纤维联系的特点,有人认为NPB很可能参与压力感受性反射。NPB也有纤维分布至延髓腹外侧部、中缝大核、A5区和脊髓中间外侧柱细胞,而在这些部位的电刺激或化学刺激均可诱发明显的心血管反应。这些部位与下行交感通路关系密切,因此有人认为,包括NPB在内的A7区主要参与交感功能的中枢控制。杏仁中央核、下丘脑室旁核、视前区、终纹床核等前脑有关结构与心血管活动调节的关系已肯定,而NPB与这些核团均有双向纤维联系。笔者在实验中发现,电刺激兔杏仁核诱发心动过缓或心律失常的同时,对NPB内神经元自发放电有明显的兴奋作用,这种联系可能与内源性阿片类物质有关。笔者认为,在探讨电刺激杏仁核诱发心反应的机制时,应重视NPB的中介作用。现已发现NPB与许多中枢递质有关,而这些递质又影响心血管活动的中枢调节过程。NPB是中枢去甲肾上腺素(NA)能神经元集中的脑区之一,它和蓝斑下核合称为A7区,是脊髓NA能纤维的主要来源之一。它与其它NA能核团,如A5区又有纤维联系,故在中枢由儿茶酚胺(CA)引起的血压和心率反应的机制中,有重要的作用。电刺激NPB诱发的心血管反应很可能是由NA介导的,因为NPB内下行投射的起点主要在KF,而晚近的报道认为KF是NPB内NA能神经元集中的区域。Unnerstall用氚标记的对氨基可乐定(3H-PAC)灌流大鼠脑的实验表明,NPB是α2受体密度较高的脑区之一。我们在实验中也发现,兔NPB内有对NA和可乐定(CLO)敏感的神经元,而且NA和CLO对这些神经元有专一的抑制作用。有人认为CA的中枢降压效应主要与α2受体有关,而CLO也是公认的中枢降压药,因此,NPB是否为CA或CLO中枢降压效应的作用位点之一,值得考虑。已知乙酰胆碱(ACh)有中枢升压效应,借助乙酰胆碱酯酶的组织化学方法已经证实,NPB也是脑干网状结构中ACh能细胞集中的脑区之一。Buccafusco认为,CLO的降压作用与抑制中枢ACh能神经元有关。联系我们的实验,NPB中对CLO敏感的神经元,也可能是ACh能神经元。据此,笔者推测NPB可能是中枢CA和ACh有整合作用的核团;这种作用也许是中枢调节心血管活动的一种方式。内阿片肽(EOP)也是与心血管活动调节有关的中枢递质。已证实NPB内有亮-脑啡肽神经元。Lind等进一步证实,PB1内约有5%的神经元含有亮-脑啡肽,而这些神经元有纤维投射至下丘脑内侧视前核。下丘脑视前区和亮-脑啡肽虽与心血管活动调节均有关,但NPB与下丘脑的联系在心血管调节中是否起作用?起什么作用?均待证实。孙忠汉等曾发现,微电泳吗啡对NPB内神经元有明显的兴奋作用。有报道提及,在PBm内微量注入吗啡,可引起轻度血压变化。我们在实验中发现,NPB内存在对吗啡和NA两类药物微电泳均敏感的神经元。有人认为,在心血管活动的中枢调节过程中,可能存在EOP影响NA能神经元的整合机制,而NPB正是NA能神经元集中的核团之一。NPB内具有含促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)的神经元;分布有含P物质的纤维;NPB对中缝大核有影响,而中缝大核又是公认的5-HT能神经元集中的核团。(二)呼吸活动的整合呼吸调整中枢(pneumotaxiccenter,PC)的概念是1923年由Lumsden首先提出的。现基本同意PC位于PBm和KF。Bertrand对PC神经元的详细研究表明,PC内存在呼气性(E)、吸气性(I)和跨相(I-E)三种与呼吸有关的神经元。PC的主要功能是周期性抑制长吸中枢的活动,形成正常的呼吸节律。近几年国内张镜如等的一系列研究表明,吗啡对呼吸的作用中枢部位主要在PBm;吗啡作用于PBm后主要是通过加强中缝大核和延髓孤束区5-HT系统的活动而产生下行性呼吸抑制效应。鉴于NPB与前脑一些植物性神经核团的联系,而这些核团,如杏仁核、下丘脑对呼吸活动也有影响。因此也存在它们通过NPB间接影响呼吸活动的可能性。电刺激外周化学感受器的传入神经,对NPB内神经元自发放电有影响,这更暗示NPB是呼吸活动整合过程的重要环节。近年来已经认识到,调制不同生理活动的神经元,在解剖部位上也有很大程度的重叠,而NPB可能就是这种部位,它对心血管活动和呼吸活动均有影响。(三)单位放电增加异相睡眠(paradoxicalsleep,PS)的特征之一是出现桥脑网质—膝状体—枕叶高幅波(PGO波)。Saito报道,在PS期间,猫的PB1内有31%的单位放电减少(PS-offcells),55%的单位放电增加(PS-oncells);而且PS-on细胞放电频率的增加早于PGO波5～25ms,提示PS-on细胞可能和PGO波的产生有关,很可能就是PGO波的起搏点。已经发现猫PB1有纤维投射至外侧膝状体核。在大鼠虽然没有发现直接的纤维投射,但已证实PB1至丘脑板内核群的投射,因此,大鼠PB1经多突触通路至膝状体的可能性很大。NA和ACh在PS过程中的作用,亦均已肯定。Kumada发现,双侧损毁吻端背外侧脑桥被盖(包括NPB在内),动物昏迷,而在NPB尾端横断脑干则无此反应。相比之下,LC的毁损不会使动物的意识丧失。而猫PS期间,LC神经元完全不放电。近年来已注意到杏仁中央核在觉醒反应中的作用,它与NPB有双向纤维联系。(四)nbb为宿主的用量NPB也是已知的防御反应区之一,电刺激NPB除引起心率、血压变化外,尚伴有骨骼肌血管舒张。Hilton指出,刺激颈动脉体化学感受器引起的心血管反应,其形式和防御反应相同,而NPB正是脑干中能间接接受外周化学感受器传入冲动的部位之一。总之,NPB在脑内有复杂的上、下行纤维联系,与多种生理功能有关。与NPB有关的中枢递质亦有数种;然而目前对NPB的研究还只是初步的,现有资料中也存在不少问题,如电刺激NPB很难排除激活过路纤维的可能性,迫切需要用化学刺激的方法取而代之。此外,有些早期的研究可能混淆了NPB与邻近的一些核团