多巴胺与帕金森氏症 -下

请参阅:多巴胺与帕金森氏症(Dopamine and Parkinson’s disease)-中

基底核、纹状体与外锥体系统

基底核 (basal ganglia)大约位在脑部的中央位置,由一群神经核,包含尾核(caudate nucleus)、壳核 (putamen)、苍白球 (globus pallidus)、黑质 (substantia nigra)等部位共同组成。其中壳核和尾核因外观有条纹状,加上生理功能相近,因此又合称为纹状体(striatum)。

多巴胺与帕金森氏症 -下

图四:显示了脑中基底核与其他各部位的相对位置。

黑质组织中的多巴胺神经元在胚胎发育期间,其轴突会向距离约2公釐外的纹状体生长,形成所谓黑质-纹状体路径,也就是黑质多巴胺神经轴突联合成束状,一直延伸至纹状体,且轴突广泛的分布于纹状体内,并与纹状体内的乙醯胆硷及GABA神经细胞接合。因为纹状体无法产生自己所需的神经传导物质,因此由这些多巴胺神经分泌多巴胺,经黑质-纹状体路径供给纹状体作为协调运动所需。

以基底核为主,延伸出去与大脑皮质运动区及视丘(thalamus)相连接形成的闭锁性神经迴路称为外锥体系统 (extrapyramidal system),它们主控肌肉、关节等运动器官的张力与姿势,提供任何能使动作顺利完成的基础。

一个随意的的运动指令起源于大脑皮质的运动皮质区,使身体各部位的肌肉知道何时做何种先后顺序及怎样强弱程度的收缩。一个动作之所以可以完整顺利地完成,是依赖肌肉不断地受到来自大脑的讯号刺激而调整。而这些神经讯号则是源自脑中的许多部位,再经由下行路径传递到脊髓之中。下行路径主要分为锥体系统 (pyramidal system)与外锥体系统(extrapyramidal system)。

多巴胺与帕金森氏症 -下

图五:锥体路径与外锥体路径的比较

1.皮质脊髓通路(corticospinal pathways)即锥体路径(pyramidal tracts),路径由感觉运动皮质→脊髓,转至对侧→骨骼肌

2.脑干通路(brainstem pathways)即外锥体路径(extrapyramidal tracts),路径由脑干→脊髓;控制直立姿势、平衡及走路

外锥体系统是一闭锁性迴路,基底核中的纹状体(包含尾核和壳核两部分)接受大脑皮质的兴奋性讯息,主要是从运动区皮质发出,经苍白球后传至到视丘,抑制了视丘对于运动区皮质的兴奋性迴馈刺激。简言之,基底核能调节视丘对于运动区皮质的兴奋性迴馈刺激的程度。帕金森氏症患者的纹状体由于多巴胺量不足,造成发出的回馈讯号因为过于微弱而失去对于下视丘和苍白球的抑制功能。进一步使下视丘和苍白球的讯号过强,抑制了视丘的功能。致使回到大脑皮质的回馈讯号更加微弱。最后大脑皮质因为收不到适当的回馈讯号而无法有效地协调全身肌肉与关节的协调性,造成缓动与僵硬。


参考资料

Arthur Vander, James Sherman, et al.2001.HUMAN PHYSIOLOGY:THE MECHANISMS OF BODY FUNCTION. eighth edition. New York. McGraw-Hill.pp.206、211、214、345
Lin LF, Doherty DH, Lile JD, et al.1993.GDNF:a glial cell line-derived neurotrophic factor for midbrain dopamine-ergic neurons. Science260:1130-2
王昀、邱蔡贤、唐福莹。1998。GDNF对黑质-纹状体多巴胺系统之作用。医学研究19(1):12-21
王昀、邱蔡贤、唐福莹。1998。Substance P对黑质纹状体多巴胺系统之作用。医学研究19(1):1-11
李良修。1999。走过帕金森幽谷。第一版。台北市。天下文化pp.6~15、32~33、51~53、86~87
Baynes Dominiczak原着、潘淑芬编译。2001。医学生物化学。第一版。台北市。艺轩出版社pp.96、223、492~505

上一篇: 下一篇: