挑战你的神经,一个简单动作的背后……

喝咖啡,一个看似简单的动作,其实背后蕴藏着巨大的“秘密”;无论你是谁,你身体的奥秘可能突破您的想象
Coffee

今天早上想喝一杯著名的 “墨尔本咖啡”, 当一杯香浓的咖啡呈现在我面前时,突然有一个疑问闪入脑海:要拿起放在桌上的那杯咖啡, 我的身体需要做些什么来完成这个简单又不起眼的动作呢?

1. 你需要做决定去拿这杯咖啡。你的大脑前叶内侧需要做出决定去拿这杯咖啡。若你口渴, 你的下丘脑需要来“意识”你的口渴。

2. 你需要知道哪里有这杯咖啡。 你的大脑后顶叶需要知道在我们周围哪里有像咖啡的东西。

3. 你需要'看到'这杯咖啡来确定它的位置知道咖啡大概在哪儿后, 你的前额叶会使眼睛往“那杯咖啡”的方向移动。若是咖啡在你的正前方, 你需要你的上脑干第三脑神经元控制双眼内直肌(Medial Rectus)来把这杯咖啡影像 “放在”你眼球的小窝上,以形成清晰的影像(视锥)。 若这杯咖啡在你的左侧, 你的右前额叶会投射在你左侧脑桥的脑桥旁正中网状结构上(P.P.R.F)。左P.P.R.F 会刺激左第六脑神经元及经过内侧纵束颅侧(MLF)来刺激右侧第三脑神经元。此一动作会造成双眼眼球往左 “跳动”来寻找并锁定这杯咖啡。这个眼球动作医学上称为“眼跳动( Saccade )”。

只动眼球是不够的, 我们可能也会把头往左转。这个左转的动作需要靠脑神经XI来启动SCM肌肉---- 这个动作需要皮质延髓束(Corticobulbar Tract )来运行。 头往左转后, 咖啡杯对眼球位置也会相对的改变,需要再次依据视觉来调整脖子肌肉,这就又需要健全的前庭脊髓束(Vestibular Spinal Tract)来调整脖子转动的角度。由于前庭系统极为复杂,时间有限,所以我在这里就不详细描述。

需要强调的是, 头往左转会刺激我们的左前庭器官,产生前庭眼球反射(V.O.R)----造成眼球往右移动。 但若幅度过大,我们的大脑前叶可能需要再次刺激P.P.R.F.来抑制V.O.R.的眼球往右移动。

当然,整个过程都需要完整的脑神经III & 脑神经VII 运作来保持眼睛能够持续睁开。

眼球锁定这杯咖啡后,眼球焦点的左侧咖啡杯会经由视神经、视交叉、 对侧视束、对侧丘脑侧膝状体神经核 (LGN)。咖啡杯左上方的影像这时会从额叶的视辐射往右枕叶的视觉皮质投射,咖啡杯左下方影像会从顶叶的视辐射往右枕叶的视觉皮质投射。

投射到初级视觉皮质V1(17)后,影像再经由整合皮质 (18,19)投射到下额叶皮质与背顶叶。 下额叶负责确认咖啡杯的样子,而背顶叶负责确认咖啡杯的位置。 医学上俗称“what pathway”跟“where pathway ” 。此外,你大脑需要将这杯咖啡的影像比较于你的短期或长期记忆,经比较后你的前额叶终于确认这是你用的咖啡杯

讲了这么多, 我们都还没拿起这杯咖啡呢!

4. 你的大脑需要知道这个动作要怎么做看到并确认这杯咖啡是你的之后,在拿起这杯咖啡之前, 我们的顶叶初级感觉皮质(Brodmann3,1,2) 需要知道我们肢体在空间中的位置;知道自己肢体(手)的位置后, 我们的神经系统就会进行所谓的前馈机制(Feed-forward pathway)。此pathway 的具体英文名为Dentato-Rubro-Thalamic-CorticalPathway。 顾名思义, 从小脑外侧的齿状核(DentateNuclei) (远处肢体与动作计划),投射经过上中脑的红核(Red Nucleus) (动作协调), 经过丘脑的VA & VL神经核,VA 投射到前额叶运动辅助区---负责运动计划, VL 投射到前额叶运动前区皮质与初级运动皮质。这个前馈神经系统的存在说明了为什么我们可以利用"想象"来达到康复效果

5. 完成计划后, 我们终于要动我们手臂了!从大脑皮质到脑干, 会有4个下行束。这包括了外皮质脊髓束( LCST)(手臂手指的移动)、前皮质脊髓束(ACST)(躯干的活动与配合肢体协调)、前庭脊髓束(VST) (脖子眼球位置协调, 手举上来抗重力的动作) 及网状脊髓束(RST) (刺激IML供给手做这动作的"燃料"需求)。 当然, 这些动作都需要基底核及小脑的协调来确保平稳顺畅地拿起这杯咖啡。

当动作开始后,中央神经系统会产出所谓的“下行备份 ”。这个机制用于比较实际的动作与计划中的动作。此机制可以解释为什么我们自己给自己“挠痒痒”的时候不觉得“痒”。因为”下行备份”会挡下某些自行引起的感受知觉。周边神经器官,例如肌梭/关节位置也会经过脊髓背索与脊髓小脑束持续地对中央神经系统产生所谓的回馈。这两个机制对我们中央神经系统产生一个反馈的效果。

手触碰到咖啡杯后, 若咖啡是温热的, 咖啡杯的温度会透过手指的接受器经过纤维C进入脊髓,然后上升两层,往对侧前外白质,再往上到丘脑的VPL 神经核,之后投射到顶叶的初级感受皮质。这是我们所说的脊髓丘脑束。

6. 终于, 我们拿起了这杯咖啡。拿杯子这一动作需要上臂二头肌(刺激)与三头肌(抑制)共同完成。拿稳杯子后还需要二头肌与三头肌的持续协调配合。这之间最重要的就是需要alpha 与gamma 运动神经元共同激活来维持肌梭的敏感度。因为,如果二头肌肌梭没有被持续地发射到脊髓来维持二头肌的收缩,那我们可能拿不稳这杯咖啡!

喝杯咖啡真是太不容易了吧!神经系统极为复杂, 只需要1-2秒完成的一个小动作,相应的神经系统所运作的过程却需要1800多个字来描述,因为需要身体内部极为复杂的操作

正因为如此, 为了给病人提供更精确的诊断与治疗,我们在诊断或为病人提供康复治疗时, 也要考虑复杂的神经系统, 观察到它们的每个小细节。因为神经系统也牵涉到了其他自律神经系统。就算是治疗一个不起眼的肌骨疼痛, 若可以周详地将患者的神经系统考虑其中,那会起到事半功倍的治疗效果!

小编拜读完脑神经医学专家Andy Hsu这篇文章,感觉自己快神经了。希望亲爱的读者你不会。期待Andy Hsu 10月19-20日Andy Hsu教授光临上海脊近完美,从神经系统角度入手肌骨康复的课程教学。

10月19-22日 ANRM601— 神经可塑性康复与神经肌肉康复技术

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