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神经元的功能

神经元的功能

神经元的功能范文第1篇

【关键词】随年壮灸法;神经源性膀胱

神经源性膀胱的治疗是一个由来已久的难题,但其治疗原则为通过各种措施来保护上尿路功能,创造膀胱的尿动力学安全状态(足够的容量、低压储尿、无梗阻的完全排空),处理尿失禁,恢复可能的控尿,改善生活质量[1]。笔者遵循中医针灸理论,采用 “关元、中极随年壮灸法”治疗各种原因导致的神经源性膀胱,证明能够有效的改善尿失禁及尿频症状,减少残余尿量,控制泌尿系感染的发生,对尿路功能有良性的调节作用,现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料:2006年1月~2010年6月在山东中医药大学第二附属医院康复中心住院的明确诊断为神经源性膀胱、生命体征平稳、病情稳定、留置尿管已拔除、自愿参加本项研究的患者45例。45例患者中,男29例,女16例,平均年龄(34.1±5.1)岁(17~64岁),病程(18.1±19.2)月(3~136个月)。其中脊髓损伤27例(颈段SCI 9例,胸段SCI 13例,腰段SCI 5例;完全性SCI 18例,不完全性SCI 9例),脑血管病变13例、多发性硬化症1例、糖尿病外周神经病变4例。45例患者随机分为常规组、普通灸疗组和随年壮灸疗组各15例。

排除标准:①伴有严重心、肺等重要脏器疾患者;合并有水电解质、酸碱平衡紊乱;②既往有严重肾脏疾患、有严重的肾积水、膀胱造瘘术、尿道前括约肌切开术及严重的排尿植物神经系统过反射等疾患;③检查时有泌尿系统感染。

1.2方法:三组患者每日进行常规康复功能训练、膀胱功能控制训练、间歇导尿[2] ,治疗原发病、防止并发症,后两组分别给予“关元、中极”普通灸疗和随年壮灸疗。

普通灸疗组:患者取仰卧位,关元、中极穴上放适当大小厚薄、已刺数孔的姜片,将中等大小的艾柱放置姜片上施灸;施灸时间为30min,不计壮数 。每日1次,灸5天,休息2天,共灸12周。

随年壮灸疗组:患者取仰卧位,关元、中极穴上放适当大小厚薄、已刺数孔的姜片,将中等大小的艾柱放置姜片上施灸;不计时计壮数,壮数为“随年壮”,即以患者年龄为施灸的壮数,如年龄60岁,即灸60壮,灸够即止。每日1次,灸5天,休息2天,共灸12周。

1.3评价指标:所有患者在灸疗前1周、灸疗后第2周、第4周、第8周、第12周均记录7d的排尿日记,并进行B超检查测残余尿量、尿常规检查。排尿日志内容包括漏尿事件发生次数(漏尿次数)、饮水量、24h排尿次数、每次排尿量。按患者具体情况,饮水量选定在2000-3000ml,在整个研究阶段,要求基本保持不变。

1.4统计学分析:资料数据用均数±标准差表示,采用单因素重复测量方差分析比较。采用SPSS12.0软件对结果进行统计分析,设定P

2结果

随年壮灸疗患者通过尿常规检查无一例出现泌尿系感染,常规组和普通灸疗组各出现2例泌尿系感染。三组在治疗4周后比较24h平均排尿次数、单次尿量,漏尿次数差异均有显著性意义(P0.05);治疗12周后三组比较24h平均排尿次数、单次尿量、漏尿次数、残余尿量差异均有显著性意义(P

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3讨论

对神经源性膀胱治疗的研究与探索方兴未艾,随着临床研究和时间的深入,各种常规疗法得到广泛应用,新的疗法层出不穷,但无论用何种治疗方法,在处理下尿路时必须重视上尿路功能的保护,改善低顺应性膀胱和降低逼尿肌反射亢进是预防保护上尿路的关键[3]。目前改善低顺应性膀胱和降低逼尿肌反射亢进的治疗包括口服抗胆碱能药物、骶髓后根切断术、膀胱三角区注射石碳酸或A型肉毒毒素、阴部神经最大功能刺激和骶神经刺激器植入术等[3-4],多为有创治疗,副作用明显,临床应用受限。

传统医学的灸法具有双向调节作用,有研究表明,中极、关元和次髎等穴位可以显著缩短神经源性膀胱达到平衡的时间[5],而且越早实施治疗,患者达到平衡性膀胱的时间越短;应用尿动力学测定发现,可以不同程度地改善脊髓损伤患者逼尿肌过度反射所致尿失禁并显著性增加膀胱容量[5-8]。本研究发现,“随年壮灸法” 刺激关元、中极治疗后患者的膀胱容量增加,排尿频率、残余尿量减少,尿急以及急迫性尿失禁状况得到改善。祖国医学认为,任脉总一身之阴脉,为“阴脉之海”;关元、中极为任脉要穴,且中极为足三阴与任脉交会穴、膀胱募穴(募穴:是五脏六腑经气汇集在胸腹部的腧穴,具有调节脏腑功能的作用),系膀胱经气汇聚的部位,可摄约膀胱,对水液代谢有调节作用。同时,关元为强壮肾阳之要穴,与中极穴所处位置在小腹,正为膀胱在体表的投射区,二穴合用,加灸法治疗,可以起到温阳补肾、益气固摄的功效,从而改善膀胱功能。灸法刺激中极、关元穴体现了经穴脏腑相关性和穴位局部治疗作用的思想,符合中医十二皮部理论,可以直接激发膀胱经气以调节膀胱功能,从而起到治疗作用。现代研究证实,凡是对膀胱功能有影响的穴位,其附近的神经均进入了L1~S4神经节段,恰与支配膀胱的盆神经、腹下神经和阴部神经进入相同的或相近的脊髓节段,故推测治疗能不同程度地影响膀胱的骶髓排尿中枢,进而影响膀胱排尿功能[9,10]。中极穴下神经来源于腹下神经T12~L1,与支配膀胱和尿道的神经有同源性。这种重叠与交会的形态学证实了当灸关元、中极时,不仅激活了与储尿、排尿有关的相应神经,而且传入神经元将刺激传至脊髓并经上升束至丘脑进行整合,调节神经内分泌功能,从而影响膀胱功能。

“随年壮”为灸法用语,指随年龄的大小而决定艾灸的壮数。艾灸的壮数是影响灸量的重要因素。在通常灸法的应用过程中,如何掌握施灸剂量,临床上没有统一标准,大大影响了操作的规范性。随着循证医学(EBM)的兴起,越来越多的研究者用科学的设计方法来规范针灸的临床治疗。

灸量是指灸疗对机体刺激的规模、程度、速度和水平等。它是灸治所致的刺激强度和刺激时间的乘积,取决于施灸的方式、灸炷的大小、壮数的多少,施灸时或施灸后刺激效应的时间等因素[11]。掌握最佳灸量,有助于提高疗效,防止不良反应。按古今医家的经验,除由天时、地理、体质、性别、病情、病性、所取部位、灸炷大小、施灸次数定灸量以外,还常常根据患者年龄定灸量(壮数),称“随年壮”。早在《素问·骨空论》:“灸寒热之法,先灸项椎,以年为壮数;次灸橛骨,以年为壮数。”即年几岁,灸几壮。《千金翼方》、《千金要方》、《圣济总录》、《外台秘要》、《针灸资生经》等医学要著中大量的介绍了应用“随年壮”定灸量的治疗穴位及相关疾病,被古代医家广泛应用。此种定量方法简单、兼顾到个体差异,作为灸法量化的一个方法值得探讨研究。

本研究显示,“中极、关元随年壮灸法”可以明显改善患者尿频、尿急、尿失禁等临床症状、减少残余尿量,缩短达到平衡性膀胱的时间,有效的控制泌尿系感染的发生,其治疗效果优于其他两组,建议作为常规治疗方法。

参考文献

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[2]临床康复学.关烨.华夏出版社,2005年1月

[3]本城久司.熊杰译.针刺对脊髓损伤患者排尿障碍的影响[J].国外医学中医中药分册,1997,19(1):52-53

[4]廖利民,李东,熊宗胜,等.经尿道膀胧壁A型肉毒毒素注射治疗脊髓损伤患者逼尿肌反射亢进及神经源性尿失禁[J].中华泌尿外科杂志,2004,25(9):596-598

[5]Cheng PT, Wong MK, Chang PL. A therapeutic trial of acupuncture in neurogenic bladder of spinal cord injured patients a preliminary report[J]. Spinal Cord,1998,36(7):476-480

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[7]北小路博司.熊杰译.针刺中解穴治疗神经源性膀胧的适应症和界限[J].国外医学中医中药分册,1997,19(1):53

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神经元的功能范文第2篇

关键词:元神;基因组;个人模式;整体;中医心理学

中图分类号:R229

文献标识码:A

文章编号:1673-7717(2008)03-0624-03

Discussion on Biotic Mechanism of TCM Psychology

BI Jing-feng1,LIU Jia-qiang2,WANG Mi-qu2

(1.Shandong Univesity of Chinese Medicine,Jinan 250014,Shandong,China;

2.Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu 610075,Sichuan,China)

Abstract:The psychic noumenon is the whole of congenital Shen and the personality frame ,the research of TCM psychology does not depart from noumenon . The personality frame is result of society and education . The development of TCM psychology can be obtained by combining with modern biology and psychology.

Keywords:congenital Shen;genome;personality frame;whole;TCM psychology

自从王米渠先生1980年在《成都中医学院学报》发表“中医心理学说初谈”后,中医心理学研究已经有20多年了,其中有各位名家的大量著作和,中医心理学已经取得了引人瞩目的成就。而现代生物学已经发展到功能基因组阶段,对生命现象的揭示已经由还原论发展到整体观。中医心理学是中医研究心理因素在防治疾病规律和研究中医认识事物的“心法”中,发展起来的一门新兴学科[1],但是中医心理学的发展也不能离开心理本体的生物研究,心理因素的变化是与心之本体是无法分开的,因此研究心之本体的生物学的基础是可以给予中医心理学一些有意义的启示的。本文拟从意识、心理的生物基础结合中医的基本理论做一些探讨。

1 意识的含义

意识一词,为佛教传入中国后出现的。在此之前,我国古代称之为心、神,泛指高级神经活动。现在意识一词正被很多学科所采用,但各学科对意识一词都有自己的理解。 辩证唯物主义哲学:意识主要指人的主观世界的一切心理活动的总和,包括意志、思念、认识等。它和客观存在相对立。意识是大脑皮层的产物又是社会的产物,是对客观存在的反映。心理学:认为意识是整个心理活动的总和,心理活动指情绪、情志、性格、思维、记忆、能力等,包括生理反射层、感知层、意识层、本体意识层(也叫潜意识)。西医认为意识是人的觉醒状态及能识别处理人与周围环境的关系的功能。古代中医讲意识指整个思维活动,包括人对外界的感知、反映和思维。佛教:意和识具有不同含义,“意”指人思量或思考事物;“识”指分辨、区别、明了事物;而意与识都是心的功能,是心境作用的体现。心、意、识三者虽有区别,但又是一体。道教:不见诸道家典籍,与其相类者,有元神、识神、真意。

《黄帝内经・灵枢・本神》曰:“所以任物者谓之心(反映事物的功能在心);心有所忆谓之意(心中对过去事物的回忆叫意);意有所存谓之志(回忆过去,把它保存在心里并贯彻下去叫志);因志而存变谓之思(由这个念头,随之发生变化叫思,即思考);因思而远慕谓之虑(思再向周围扩展,又细又广阔叫做虑。粗为思,细为虑);因虑而处物谓之智(经过考虑以后再处理事物叫智)”因此,古医家认为思维活动包括心、意、志、思、虑、智6个层次,这6个层次在现在都可称之为意念或意识活动。

2 形神学说

“形”“神”指的是形体和精神。人的生命整体,可以分为物质之体与精神之用,形与神相即相须,不能分离,是辩证的统一。神有3个基本含义:(1)反映整个生命存在状态的活动表现(包括代表生长壮己老、脏腑气血运动变化的现象),这是广义之神;(2)主宰人体生命活动、产生思维活动的灵明神气,这是狭义之神;(3)灵明神气所具有的意识心理活动,这是狭义之神的功能活动。中医心理学主要研究的是狭义之神及其功能活动。广义之神的主体和集中表现仍然是狭义之神。

元神,或者叫本性,是由以心为主的五脏之气升华而成,是更精细的五脏之气。元神是人体的宏观调控系统。古人把人的思维、情感、知觉等精神心理活动归附于心,意志、情感归附于五脏,五脏六腑又总归于心来统率。元神之府在于脑,没有脑就不会有元神的存在,正是由于神经细胞的相互联系才形成了脑,形成了元神。脑又通过激素和神经纤维和五脏六腑、周身联系组成了一个统一整体。脑细胞的物理、化学变化不等于人的意识活动。元神是整体的功能,在整体作用下完成了神经细胞的功能活动。识神是意识心理思维活动,是元神的活动内容和活动过程。

3 元神是物质的意识也是物质的

意识就是大脑的“产物”、大脑的“内部状态”。神经系统是人的“元神”功能的实体物质基础,是由心之神为主结合其他脏腑之神志上升而形成的;在形成完整的神经系统的过程中,是古猿经过劳动和社会交往所逐渐形成的。进化是整体的,是神和实体物质的进化发展。人的大脑是生理建构和文化建构的统一而成的整体。一方面,人类的文化建构的活动与发展必须符合生理建构整体的特性,另一方面文化建构对生理建构具有能动的反作用,促进生理建构的演变,从而促进文化建构的进化与发展[2]。人的大脑的生理建构和文化建构矛盾运动构成了从古猿到人的进化和人的继续发展。这是进化论在分子上的统一体现“神”的本质及其功能是先贤所没有完全讲的,中医学只有结合基因组学和信息学技术,意识活动的整体的微观的生理本质、分子运动机制才可以揭示出来。这样,中医学体系可以在更高更深的层次再次论证人的形神统一观点的正确性。

一切物质都具有反映的特性,意识正是物质的反映特性从简单生命体的刺激感应性到动物的感觉心理以至在人体这个高级生命体上整体的表现,是神经系统整体功能的体现。利用中医学整体思想结合现代信息科学技术以及基因组学,可以从整体的角度真正解译意识奥秘的有力工具。大脑细胞中含有超过其他体细胞的核糖核酸,而大脑又是以信息的接收、处理和发放等的信息代谢为主的,人类所接收的信息就很可能存储在这些物质的排列中(人的特定模式与RNA的某种比较固定排列有关);脑基因整体的结构与功能构成了人脑基因组的生理建构整体的结构与功能,这与元神很有关系(这不是元神本身)。元神与脑细胞内的基因组非常相关,与脑细胞的基因靶点组成的网络结构很有关系。文化建构构成了人的特定模式:性格或者体质。文化建构与生理建构可以比拟为RNA与DNA的关系,这仅仅是比拟。RNA的某种排列影响DNA的功能,影响基因的功能,但是DNA是起着主要的支配作用。文化建构发生了某些变化则影响基因组功能的发挥,通过激素又影响了身体五脏六腑的某些变化。文化建构的整体变化从分子生物学的角度上讲是可以造成核内某些功能基因组的某些变化,从而影响生理建构。

4 元神与意识

意识是元神的运动形式,是元神的这种特殊物质的活动状态,是元神内部的运动内容及其运动过程。它来源于对人体生命过程中 的内外环境的各种有关信息(社会的、自然的、人体生命的)的反映,并通过一定渠道主宰着人的生命活动。意识是物质的,是不同于一般物质存在形式的特殊物质形式,是建立在人的大脑皮层这种特殊物质结构基础上的特殊物质运动形式,产生于大脑,从属于大脑,又须臾不能脱离人脑,它不是实体性物质。在人的不同生命阶段(或层次),意识活动的内容、表现也不同。如婴幼儿,虽然还不会说话,还不会运用概念,但元神可以发放指挥形体运动的指令,并且也有了感觉分析的功能。这时期的意识活动是以感觉、运动的有关信息为主要内容的。幼年儿童的意识活动则可完整地反映事物的形象,即通常说的“形象思维”。成年人则是运用概念进行思考,即通常说的“逻辑思维”。

元神和神经系统的关系、元神的上述体性是由神经系统的神经细胞的功能特性决定的。神经细胞有异于一般的生物细胞,它在自身的新陈代谢过程中,不仅有一般生物细胞的吸收、排泄实体物质(如水合离子、分子、有机分子)的功能,而且加强了接收和发放以能量为载体的信息的功能。这就使神经细胞具有了更广泛和外界联系的渠道和内容,而且这种功能随着神经系统的进化而不断完善。任何实在物体都是该物的气的有形的凝聚态,在其周围还有稀疏的弥散气。鉴于此,当神经细胞密集到一定程度时,各神经细胞周围的元气就互相渗透,混融连结成一个整体。这个整体既受神经细胞变化的影响,也可以反作用于神经细胞。动物进化到人,神经系统高度发达,而且有了精密的分工,从而使得神经细胞接收、发放能量和信息的功能进一步增强。众多神经细胞周围的气连成的整体也极大限度地增强,功能也发生了极大变化,它不仅可以反映外界事物,而且可以反映自身内部的种种变化。

5 元神的变化

人的本质就是人的社会性,人从社会交流中形成,人的自我的参照系统是社会的产物。人与社会是一整体,是古猿在社会交流中形成促进了元神的形成、促进了意识的形成。在后天生活中,人从社会中接受了信息,形成个人的意识的参照系统,也是个人的行为、性格等的模式。个人的意识的参照系统是客观世界的各种特性,经由人体各种感受功能内化到神中的某种时空建构,它是意识活动的内在规定性的系统模式,是人的主观世界中度量各种事物的量度模式,是认知、判别事物于指导行为的依据。人的一切思维活动都是在这个个人的意识的参照系统这个背景中进行的。个人的自我模式是在人和客观反复接触的实践中,在感觉器官感知客观世界的过程中,通过成人的语言灌输逐步建立起来的。语言和意识的建立是紧密相关的,它们经历了一个由简单到复杂的发展过程(该过程在种族发生史上,是经过漫长的劳动过程逐步完成的)。

6 元神和参照系统互相影响

婴儿的元神是白净的,但是元神一旦形成就要发挥作用,于是自然界的各种信息都必然被接受。随着具体事物的信息伴随着一定的能量反复地进入元神,环境中的自然事件、人物、语言、意识等信息从一般到个别、从简单到复杂地逐步内化到元神中,成为人的主观世界的内容。当内化的信息达到一定程度后,气聚而成形,聚成实体促使脑神经细胞变化,从而固定下来。这些固定下来的信息内容成为了认知客观事物的模板,而且将成为新映入的各种信息的背景。元神是意识活动的最基础的调控系统,参照系统是个人的个性调控模式,二者形成了后天的人的元神系统。元神的功能活动就是意识心理等思维活动。在元神系统中,在神经细胞的相互联系中完成了整体――元神,在元神完成后又对自身各个分系统起着统率作用,对自身接受外界信息、处理信息起着主宰作用,在社会环境中完成了自我参照系统,在元神和参照系统的相互作用中并形成了后天生活的人:自我。自我是先天与后天的统一[2]。

7 意识心理活动

意识作为元神的运动内容和运动过程,对神自身也是又影响的,对神自身的影响又可以作用到周身,在一定程度上使自身发生变化。良好的和向上的精神状态有益于文化建构的整体性以及基因组功能的发挥和身体整体性的提高,而不好的精神状态则相反。这样的例子在生活和临床上举不胜举。

意识活动包括记忆、思考、情绪以及指令的形成,现代心理学对这些意识活动多从其形式及其引起的各种变化来研究和阐述的,没有接触到意识活动的本身的实质。《素问・五运行大论》所说:“肝在志为怒、脾在志为思、肺在志为忧、肾在志为恐”,是五脏所属五志,据此可以划定后天的参照系统对元神功能的影响划分为七志。情绪是由某种刺激引起的个体自觉的心理失衡状态,并通过表情表现出来,通常以快乐、愤怒、恐惧、悲哀为基本表现形式,在情绪状态下,不仅有主观的心理变化的感受,并且伴有个体的生理变化。气一而动志,志一也可以动气,就是指心理与身体的相互影响。

8 中医心理学某些现象的生物解释

道德和良心是意识活动、心理活动最根本的基础,在这之上才是各种思维、意识、情绪等。人的意识的理想发展是中和之性。自我是什么,道德在人的本性的本质是什么,良心的本质是什么,都需要结合心理学去探讨。

人的性格行为的本源来源于元神的功能,这也是中和的中,而和为元神功能作用的自然状态。后天的参照系统是个人体质与后天所受教育、文化环境影响的辩证统一。而这种模式也不是一成不变的,在后天的生活中可以发生变化,变化的大小根据个人意志和环境所定。

后天的参照系统是在人的成长过程中逐步形成的。人的社会参照系统有一个逐渐成长过程,不是一下子就形成的。体质的成长过程分为胎教─胎儿期(妊娠10月)、变蒸─婴幼儿期(出生后至2岁)、稚阳─儿童期(2~14岁)、成阳─青年期(14~30岁)、盛阳─成年(30~60岁)、衰阳─老年期(60~天年),是自我和体质的发展变化的统一。

元神是更精细的五脏之气,那么它在与社会的交流中由于社会的影响,意识可能产生偏颇(参照系统出现了不和谐因素),进而影响体质(元神本身是不会发生变化,元神只是功能性的)。据阴阳气多少及五行属性的性质类分人的性格体质为太阳─火形人,少阳─金形人,阴阳和平─土形人,少阴─木形人,太阴─水形人。这是人的意识构型和体质的整体表现。

9 结 论

马克思指出:“人的本质并不是单个人的抽象物,实际上,它是一切社会关系的总和。”又说:“人这个种属的类特性恰恰是自由的自觉的活动。”人不但是自然的人,更是社会的人,人的本质实际上就是人的社会关系内化到参照系后引发的各种生命活动,这种活动的类特性是有了自我的自由而自觉的活动。而这一切都与道德有直接的关联。道德是意识活动中较深层次的活动,道德是人的类特性的内在根据。

元神成于阴阳、五行,但是又等同于阴阳、五行,它是一个整体,是“一”,心理的中医研究不应该仅从阴阳入手,更应该考虑心理的本身―人的元神和心理活动的背景―社会。研究人的心理,不但要研究人的心理自身的形成、运动机理,更重要的是把人放到社会中,在社会中考察人的心理成的各种变化。也可以结合现代分子生物学、神经生物学、基因组学等,在分子基础上认识人的神和人的意识的生理本质。中医心理学不但要在传统中医里继承和探索,更应该结合现代社会科学和自然科学进行探索。

参考文献

[1]刘家强.中医基因组学的建立考释[J].中医药学刊,2004,22(9):1667-1669.

神经元的功能范文第3篇

【关键词】 血管性痴呆 神经递质 胆碱能 受体

血管性痴呆(vascular dementia, VaD)是各种脑血管病引起的获得性智能损害和认知障碍的综合征,为一种慢性进行性疾病。VaD在欧洲和美国等国家是仅次于阿尔茨海默病(Alzheimer病,AD)的第二位最常见痴呆的原因,患病率在0.9%~3%,约占所有痴呆的10%~50%[1]。随着全球人口的老龄化和脑血管性病发病率的增高,VaD的发病率也随之增高。因此近年来,VaD 逐渐成为人们关注的热点,并且随着化学、神经解剖学、分子病理学以及认知神经学等学科的迅猛发展 ,以及对AD研究的深入,对其研究取得了长足的进展。研究表明:VaD的学习记忆障碍主要是中枢胆碱能神经元变化引起的。现就VaD的胆碱能机制做一综述。

1 胆碱能递质(cholinergic transmitter)

中枢胆碱能递质在学习记忆行为中有重要的调节作用。20世纪70年代初,Deutsh提出了中枢胆碱能突触就是记忆突触的假说,强调胆碱能突触是记忆的结构和生理学基础。脑内乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)存在于胆碱能神经元囊泡中,是迄今发现的与学习记忆关系最为密切的一种神经递质。Ach由胆碱在胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)的催化下合成,一旦由囊泡中释放便被胆碱脂酶(acetylcholinesterase,AchE)迅速水解为胆碱和醋酸。ChAT和AchE共同维持着 Ach的动态平衡,也是维持哺乳动物正常进行学习记忆的必要条件。Nagaya等[2]发现,增加海马ChAT的活性,即增加Ach的合成能力,有助于大鼠空间学习能力的改善。临床研究发现,VaD患者的认知障碍程度与Ach合成减少和AchE活性相对增高有关。VaD患者脑脊液中的Ach含量较对照组显著降低,且下降幅度与痴呆程度一致[3]。低氧可能使葡萄糖氧化受阻,丙酮酸生成减少,造成Ach的合成原料乙酰辅酶A减少;缺氧还能够抑制三羧酸循环,在多种因素的共同作用下阻碍脑内Ach的合成,从而影响学习记忆功能,最终发生痴呆。多项研究认为脑缺血后相关区域的乙酰胆碱水平下降[4]。短暂性缺血后再灌注最易引起人和动物海马CA1区神经损伤,几天后发生迟发性神经元死亡,其后果是被认为是血管性痴呆发生机制之一[5]。樊敬峰等[6]采用原位杂交技术观测血管性痴呆小鼠海马神经元ChAT mRNA的表达变化,研究中发现, 模型组海马ChAT mRNA比假手术组表达下降, 说明其表达降低参与VaD的发生。范文辉等[7]采用持久性双侧颈总动脉结扎法致老龄大鼠慢性前脑血流灌注不足, 建立老龄大鼠血管性痴呆模型, 进行数字减影血管造影(DSA)检查、穿梭箱试验和ChAT 免疫组化测定,结果表明: 海马CA1 区ChAT免疫反应阳性神经元和纤维数量明显减少, 与大鼠的学习记忆障碍程度呈正相关。Wallin等[8]发现皮质下血管性痴呆患者脑脊液中AchE活性与对照组比明显降低。另有不同的VaD 模型研究均表明,海马等处脑组织 AchE活性下降明显, 提示海马组织内胆碱能机制功能减退。可能为大脑反复缺血使中枢胆碱能神经元受损,导致脑内海马环路(学习记忆神经生化基础)损害,以此造成了痴呆。

2 影响中枢乙酰胆碱的因素

2.1 毒蕈碱受体(muscarinic receptor,M-ChR) 中枢Ach的毒蕈碱受体(M受体)是G蛋白偶联受体超家族中的一员。Ach主要通过M受体发挥作用,主要是调控学习、记忆、锥体外系运动、前庭功能和镇痛等。目前可以分为5种亚型,M1~M5受体,在脑内呈不均匀分布,含量较多的脑区有皮质、边缘区(膈区、海马、杏仁核、缰核、齿状回)、丘脑、下丘脑、嗅球、嗅结节、黑质、纹状体、桥脑和小脑。其中M1受体主要分布在神经组织中,脑内M1受体占总M受体的50%~80%。M2受体主要分布在心脏,在神经和平滑肌也有少量分布[9]。M1受体分布在突触后神经元,M2受体分布在突触前神经元;M1受体激活使Ach释放增加,而M2受体激活使Ach释放减少[10]。已发现在痴呆患者脑内梅奈特基底核中的胆碱能神经变性,突触前膜的M2受体减少,突触后膜的M1受体密度增加[10]。有研究者发现,VaD动物模型皮质组织的M受体结合数显著下降,海马组织的M受体结合数与对照组比较不降反升。不少研究发现VaD模型鼠M受体活性降低,这提示M受体的减少与VaD的学习记忆功能障碍密切相关[11]。

2.2 烟碱受体(nicotine receptor) 烟碱受体(N受体)是最早被研究的受体之一,属于配体-门控离子通道超家族成员。N受体不仅分布在神经元,在脑的脉管系统和星形胶质细胞中也有分布。放射自显影技术发现N受体沿着神经纤维通路分布。Kimura 等[12]用放射自显影和原位杂交技术研究发现,自发性高血压脑卒中倾向VaD 模型大鼠中,大脑皮质和海马组织N受体结合数下降,与nAchRa7亚基mRNA水平下降相一致。多发性梗死性痴呆患者大脑皮质中高亲和力N受体也显著丧失[13]。以上研究表明,VaD 时中枢胆碱能神经递质N受体及其功能受损。

2.3 胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1) IGF-1是一类结构类似于胰岛素原的多肽,由3个二硫键交接而成。目前已证实中枢神经系统中的神经元和胶质细胞也可产生IGF-1,在脑组织受损伤时,中枢神经系统中的巨噬细胞也可分泌内源性的IGF-1。在脑中以垂体部位的IGF-1含量最高,嗅球、上位脑干、小脑、纹状体、海马、低位脑干依次次之。近几年一些研究显示,IGF家族除了能营养神经元以外,同时还是一种能调节中枢神经系统中乙酰胆碱转移和释放的调节因子。在应激情况下,IGF-1能减少内源性Ach在海马和大脑皮质的释放,并可减少这些部位胆碱再摄取,而IGF-2的效应正好相反[14-15]。IGF-1还具有促进神经突触形成和维持神经细胞功能的作用,可改善老龄动物的学习记忆能力。除营养神经元外,IGF-1调节中枢神经系统中的Ach转移和释放,对VaD的发病起间接作用。众所周知,卒中部位与VaD的发生密切相关,大脑后动脉供血区,如丘脑、海马和角回的梗死灶易致认知水平下降和痴呆。这些关键部位含有丰富的IGF-1受体,在发生脑组织缺血缺氧性损伤时,IGF-1在这些部位聚积,与受体结合数量增加,从而减少神经元脱失,降低痴呆风险。总之,IGF-1作为一种多功能生长因子,可影响VaD发病机制中的多个环节。可以推测,IGF-1和VaD有一定的联系,这为预防或预测VaD的发生和发展提示一个方向。

2.4 神经生长因子(nerve growth factor,NGF)及脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF) NGF受体广泛分布于中枢神经系统中。在胚胎发育早期,中枢神经系统中NGF含量决定了胆碱能神经元的密度,在基底前脑胆碱能神经元支配区如海马、脑皮质区等,NGF mRNA有较强的表达。NGF在胆碱能神经元体外培养中的作用也有较多的报道,一般认为NGF可以增加AchE或ChAT阳性神经元的数量,并能促进胆碱能神经元的发育。将外源性NGF注入新生鼠脑内,可见胆碱能神经元的cAMP的活性明显增强而且显著提高了基底前脑、纹状体、海马等部位的Ach含量。

BDNF是神经营养因子家族中的重要一员 ,是神经元和神经胶质细胞重要的神经营养因子,BDNF主要分布于大脑皮质、海马、基底前脑、纹状体等胆碱能神经系统中,BDNF发挥生物学效应主要有赖于和其特异性受体Trkb的结合,BDNF在其靶组织海马、大脑皮质的神经元和神经胶质细胞内合成、分泌,经逆行运输到基底前脑胆碱能神经元的胞体,然后作用于胆碱能投射纤维终束的Trkb受体,形成配体/受体复合物,从而发挥正常神经元的功能并能够维持神经元的存活、生长、分化,挽救神经元变性等作用。像NGF一样,BDNF也能促进培养中的胆碱能神经元存活和表达分化,用BDNF处理的胆碱能神经元培养中,AchE阳性神经元和ChAT活性均提高了2~3倍。以往研究表明,海马具有促进基底前脑胆碱能神经元中ChAT的活性,保护和延缓基底前脑胆碱能神经元发生退变和死亡的作用,从而维护老年的记忆能力。这种作用与BDNF增加隔区胆碱能神经元合成、储存Ach的能力有关。BDNF对胆碱能神经元具有正向性效应。海马CA3区在学习记忆中担负着重要的作用,可能是初级记忆的形成部位。BDNF mRNA的最高表达也在海马和大脑皮质,BDNF mRNA受体最高表达的部位是海马CA3、CA2区的锥体细胞层和齿状回颗粒层。BDNF mRNA的这种分布规律正好和膈区胆碱能神经元投射而来的神经末梢在海马的分布情况相一致;并且在NGF mRNA高表达区海马,BDNF mRNA的表达是NGF的50倍。

BDNF、NGF在移植入AD模型鼠胚胎基底前脑后,能明显促进神经元的生长,并改善其空间记忆能力,可以推测BDNF能够影晌海马胆碱能神经纤维的传递 。Knipper等[16]的研究证实,BDNF能增加大鼠隔-海马胆碱能神经元突触小泡释放Ach,BDNF与Ach存在正回馈的作用,它们之间相互调节的机制表明,BDNF可能影晌着突触的可塑性;Dunbar等[17]实验证实,增加海马ChAT的活性有助于提高大鼠的空间记忆能力。BDNF不仅能促进体外培养的胆碱能神经元的存活和增加ChAT的活性,也促进切断轴突的胆碱神经元的存活。

2.5 促红细胞生成素(erythropoietin,EPO) EPO作为一种造血生长因子广泛应用于贫血的治疗 。近年研究表明[18~20],EPO 及其功能受体不仅对造血系统有治疗作用,且可在脑内表达并具有明显的神经保护及神经营养作用。

单培彦等[21]采用“两血管阻断+硝普钠降压”法建立VaD大鼠模型,并经Morris水迷宫验证腹腔注射EPO对VaD大鼠学习记忆的行为学确实具有改善作用,使其维持在正常水平,而模型组的记忆功能明显受损;采用Nissl染色、AchE组化染色和AchE活性测定的病理学检测法,也证实了EPO可以减少细胞凋亡,促进轴突生长,具有神经保护作用。如Nissle染色结果表明,EPO组大鼠海马CA1区锥体细胞及尼氏小体数量较模型组增多;AchE组化染色结果表明,模型组额叶皮质、海马CA1区的胆碱能纤维数量较假手术组、用药组明显减少(P

2.6 雌激素(estrogen) 雌激素有广泛的生理作用,除了基本的对生殖系统的作用外,大量的体外实验研究表明雌激素有神经保护作用[22-23]。

已有研究发现,雌激素有助于胆碱能神经元的生长和存活[24]。赵宇红等[25]发现雌二醇在体外条件下对Aβ诱导的海马和胆碱能神经元损伤具有保护作用,它对2种神经元的保护作用程度相似,其机制可能与提高Mn-SOD活性,促进聚集型的Aβ溶解有关,它对2种神经元的保护作用机制可能存在差异,值得进一步探讨。Granholm等[26]在对Down综合征模型研究中发现雌激素可显著改善大鼠的认知功能,同时基底前脑ChAT阳性神经元的数量增加、体积增大。张伟等[27]发现大鼠双侧卵巢切除后,体内雌激素缺乏,结果导致大脑皮质、海马CA1区、杏仁复合体和Meynert核区ChAT表达显著减少。这可能与雌激素缺少,雌激素调节和营养神经功能作用降低有关[28]。有报道[29-30],绝经期后妇女的循环雌激素水平长期缺少可以引起与衰老有关的基底前脑胆碱能神经元功能减退,而雌激素替代疗法可以逆转这种损伤。蒋波等[31]观察了长期雌激素缺乏大鼠海马结构内胆碱能神经元的变化,同时比较长期口服复方尼尔雌醇和小剂量17β雌二醇对去卵巢大鼠海马结构内胆碱能神经元的作用及效果,发现长期雌激素缺乏导致大鼠海马结构内胆碱能神经元的数量及ChAT表达的下降,推测是导致去卵巢大鼠记忆力下降的原因之一。长期口服复方尼尔雌醇和小剂量17β雌二醇补充治疗可防止上述变化,有助于胆碱能神经元的生长和存活。但朱晓晖等[32]发现卵巢切除后的小鼠给雌激素7天和40天后并未增加ChAT的含量和活性,单纯的雌激素的替代对中枢神经递质的含量和活性并不能产生作用。贾晓静等[33]利用免疫组织化学染色结合图象分析方法观察去卵巢大鼠海马CA1区ChAT的变化,利用RT-PCR方法检测去卵巢大鼠基底前脑NGF mRNA表达的变化,发现去卵巢大鼠海马CA1区ChAT的活性下降,基底前脑NGF mRNA表达水平降低,雌激素能够上调去卵巢大鼠NGF mRNA表达,而NGF能够增强ChAT的活性,促进Ach的合成和释放,改善学习记忆的能力。

雌激素影响中枢胆碱能神经系统的作用机制可能是雌激素上调了NGF mRNA的表达,间接作用于中枢胆碱能神经系统,雌激素受体和NGF受体在胆碱能神经元内有广泛的共表达,它们可通过协同作用共同调节神经元的存活、分化、再生,这也提示胆碱能神经系统受BDNF和雌激素的双重调节,不难理解雌激素长期缺乏必将影响胆碱能神经元的生长与存活。

2.7 生长抑素(somatostatin,SS) SS 是含有14个氨基残基的环状多肽,主要存在于下丘脑,还存在于神经系统的其他部位和大脑皮质、纹状体等,SS主要通过生长抑素受体和位于胆碱能中间神经元树突NMDA和非NMDA的谷氨酸受体结合促进纹状体Ach释放[34],SS可能通过与乙酰胆碱的相互调节作用参与VaD的病理过程。

有资料表明,SS 作为一种神经递质参与学习和记忆过程,脑室内注射SS 可明显改善大鼠的主动回避行为,使用半胱胺CSH 耗竭脑内SS ,则使大鼠记忆明显受损。在VaD和Alzheimer 病等疾病中脑脊液 和血浆中的SS 含量下降,且痴呆程度越重,SS 含量越低[34] 。陈忠义等[35]采用双侧颈总动脉结扎法复制VaD大鼠模型,借助放射免疫法对海马AchE含量、血浆SS含量进行观测,发现VaD大鼠血浆中SS水平与海马AchE含量降低相一致,与学习记忆正相关。张莉莉等[36]应用放射免疫分析方法测定大鼠不同脑区SS和Ach含量,结果表明血管性痴呆大鼠脑内SS和Ach含量均呈现明显降低,直线相关分析发现二者之间呈显著正相关,提示二者共同参与VaD的病理过程。为进一步证实这一研究结果,又应用胆碱酯酶抑制剂石杉碱甲进行干预,结果显示在VaD大鼠脑内Ach含量得以提高的同时,相应脑区的SS含量也呈现显著性升高,且二者之间仍然呈显著性正相关。提示SS和Ach可能通过相互凋节作用,共同参与VaD的发病。有研究表明,SS阳性神经突起和ChAT阳性的大型神经元之间形成丰富的神经突触,推测SS系统接受胆碱能系统的传入,参与中枢胆碱能系统对学习记忆的调节[37]。

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借助SS 调控学习和记忆的途径可能与直接兴奋SS 能经引起钙离子内流增加有关; 此外,也可能由于SS 能神经元和胆碱能神经元相距近,SS 可促进Ach释放从而影响学习和记忆功能。

2.8 褪黑素(melatonin) 褪黑素是主要由松果体合成和分泌的一种吲哚类神经激素,对生物体多种生理活动均有调节作用。近来研究表明,褪黑素对学习记忆功能也有影响,但迄今尚无定论。

徐斌等[38]摘除大鼠松果体,发现引起大鼠学习记忆能力减退,运动皮质、体感皮质及海马AchE 纤维密度减低,原因尚不清楚。沈玉先等[39]发现褪黑素对Aβ25~35诱导的胆碱能系统功能损伤有保护作用,褪黑素给予后ChAT 阳性细胞数增加,提示褪黑素改善由Aβ25~35诱导的痴呆动物的认知功能损伤,可能与增加细胞内ChAT 的水平或活性有关。在由AF64A诱导的胆碱能系统损伤而引起大鼠学习记忆障碍模型上,给予褪黑素及新合成的褪黑素衍生物(0.3~3.0 mg/kg ) ,连续12~14天能改善大鼠的学习记忆,进一步证实褪黑素能通过修复胆碱能系统功能改善学习记忆功能。但袁群芳等[40]摘去动物松果体后发现前额皮质和海马胆碱能纤维也明显减少,学习记忆能力明显下降;同时发现摘除松果体对内侧隔核和斜角带核神经元数量影响并不明显,而神经元形态结构和功能有所改变,表现在发出的纤维侧支或产生神经递质即AchE 明显减少,使投射到大脑皮质的海马胆碱能纤维减少,进而影响到这些脑区的功能,即学习记忆能力。去除松果体并没有引起基底前脑胆碱能神经元数量的减少,但其功能有所减弱,这可能是引起大鼠学习记忆下降的主要因素。至于长期的褪黑素缺乏是否会引起基底前脑胆碱能神经元数量的减少仍有待进一步研究。但也有人认为外源性褪黑素对人或动物学习记忆有抑制作用。冯寅等[41]运用Morris 水迷宫和电生理学方法,以逃避潜伏期、穿环系数和海马CA1 区突触长时程增强(LTP) 为指标,研究了褪黑素对大鼠空间学习记忆能力的影响,并预先用胆碱能M 受体拮抗剂东莨菪碱,观察其对褪黑素作用的影响。结果表明,褪黑素对大鼠的空间学习记忆能力及海马CA1 区LTP 均有明显的抑制作用,东莨菪碱不能阻断褪黑素对海马CA1 区LTP 的抑制作用。提示褪黑素的作用可能不是由胆碱能系统所介导。

2.9 突触素(synaptophysin) 突触素是一种与突触结构和功能密切相关的膜蛋白,与钙离子结合蛋白,在神经元胞体合成后主要转运至轴突终末,特异地分布于突触前囊泡膜上,是突触终末特异性标志物。参与通道的形成、突触小泡膜与突触前膜的融合和神经递质的释放,直接参与了神经元间的信息传递,对突触传递的效能有明显的影响。因此,它既是突触发生的标志,又是突触传递效能的反映。

张艳玲等[42]研究发现,VaD 大鼠皮质及海马的突触密度明显下降,突触结构带长度减小,体积改变。这些改变导致神经递质(包括胆碱能神经递质)的释放减少,从而引起学习记忆障碍,而且VaD 时海马神经元突触结构的变化,与痴呆的严重程度密切相关。因此,突触的病理性改变是血管性痴呆的病理机制之一。赵小贞等[43]研究发现,VaD 大鼠突触素免疫反应灰度值显著降低。周建军等[44]的研究同样表明VaD大鼠的突触素光密度值明显降低,而经中药脑伤泰治疗后突触素水平明显升高。VaD 时海马和皮质等部位的突触发生改变,而这些部位均是缺血敏感区,也是胆碱能神经元密集的区域。有研究表明,胆碱能纤维的增加可为突触发生提供物质基础[45]。王哲等[46]观察益智口服液对大鼠中枢胆碱能系统和突触的作用发现,随着ChAT的增加,突触素含量也相应增加,而且胆碱能损害改善以后可以促进新的突触形成。从而推测,突触的这种改变可能是导致VaD智能损害的胆碱能机制之一。

3 结 语

中枢胆碱能系统在学习记忆方面的重要地位已被接受,VaD的胆碱能损害机制的研究也取得了一定的进展,但仍需要进一步探讨:如Ach在VaD发生与发展中的作用及机制;AchE活性的变化与VaD的关系及机制;VaD时突触的改变与胆碱能系统的关系,及体内神经递质与Ach之间和这些神经递质相互之间与Ach的关系等。相信随着研究的不断深入,中枢胆碱能系统在VaD 中的作用将会更加明确。对VaD的中枢胆碱能系统的机制进行探讨,可为VaD的药物治疗提供有力的佐证,为VaD的预防展现了广阔的前景。

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神经元的功能范文第4篇

糖尿病是一组能引起严重眼部并发症的慢性代谢性疾病。近年来研究发现:糖尿病早期在视网膜微血管病变之前,就出现视路神经元结构与功能的异常改变。因此,导致糖尿病患者视功能障碍的原因,不仅在于视网膜微血管病变,还与视路多部位神经系统的功能障碍有关。我们将从临床观察、视功能检查以及组织形态学研究等方面对糖尿病视路神经元病变的研究进展进行综述。

【关键词】 糖尿病;视路;神经元

Abstract Diabetes is a chronic metabolic disease which can cause serious ocular complications. Recent findings indicated that in the early stage of diabetes, before the appearance of retinal capillary pathological changes, abnormal changes in neuronal structure and function in visual pathway have occurred. So the diabetic visual malfunction not only result from retinal capillary pathological changes,but also be related with the malfunction of neurons in many parts of visual pathway. This review will give latest findings about pathological changes of neurons in diabetic visual pathway from the aspects of clinic observation, visual function examine and histomorphology researches.

KEYWORDS: diabetes; visual pathway; neurons

0 引言

糖尿病眼部并发症是目前世界上最主要的致盲眼病之一。引起糖尿病视功能障碍最常见的原因为糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)与糖尿病性白内障。而临床上有一些糖尿病患者,其眼部检查及荧光素眼底血管造影(fundus fluorescence angiography,FFA)等客观检查结果并不足以解释视功能损害的程度。也有不少患者在眼底出现视网膜微血管病变之前,就已经发生了视觉电生理等视功能检测的异常。说明导致糖尿病患者视功能障碍的原因,可能不仅在于视网膜微血管病变,还与视路神经元的病理改变有关。我们将从临床观察、视功能检查以及组织形态学等方面对糖尿病视路神经元病变的研究进展进行综述。

1 临床观察

目前临床对糖尿病性视神经病变有一定认识。其临床表现多种多样,轻者多无症状,重者常与视网膜病变并发,症状易被掩盖。按DR分期统计:0~Ⅰ期DR患者约1/4伴有视神经损害,而Ⅴ期DR患者85%以上均有视神经异常[1]。糖尿病性视神经病变分为五型:糖尿病视乳头病变(diabetic papillopathy,DP)、前部缺血性视神经病变(anterior ischemic optic neuropathy,AION)、后部缺血性视神经病变(posterior ischemic optic neuropathy,PION)、糖尿病幼年型视神经萎缩(Wolframs syndrome)和球后视神经炎。Ignat等[2]临床统计:在糖尿病视神经受损的病例中AION居首位(59.2%),其次为视神经萎缩和PION(33.4%),再者为球后视神经炎(7.4%)。糖尿病是诱发AION最危险的因素之一,该病在非动脉炎性AION中的患病率高达10%~35%[3]。糖尿病视神经病变在FFA中可出现视盘局部(或全部)低荧光、遮蔽荧光、渗漏荧光或兼而有之的改变。利用FFA对糖尿病患者眼底观察发现:高达48.3%患者眼底出现视神经异常改变[1]。然而,由于发病的相对隐匿以及检测手段的限制,临床上对糖尿病视路上节段神经元的病理损害及其所引起的视功能障碍了解甚少。

2 视功能检查

视觉电生理检查是反映视细胞和视觉传导功能损害程度的一个定量指标,有助于了解DR临床前期和早期视觉通路的功能状态。近年大量文献报道,DR患者的视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP)、视网膜电图(electroretinogram,ERG)及对比敏感度等均有明显改变,甚至当眼底镜下无DR改变时也可出现三者的异常。VEP反映从视网膜至视皮质神经纤维的功能状态。糖尿病患者出现P100波潜伏期延长、波幅值降低的改变表明在有髓神经纤维水平结构的损害,与轴突节细胞联结障碍密切相关[4]。对尚未出现DR的糖尿病患者进行多焦ERG检查发现:N1波与P1波的反应密度均有所降低,表明在糖尿病早期视网膜光感受器细胞和双极细胞也可能发生了相应的病变[5]。色觉分辨是黄斑视功能的一个重要方面。DR 0期和1期的患者可出现轴向位于蓝-黄的色觉异常,这种异常可能与视网膜内蓝/黄刺激敏感的蓝锥细胞和视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGC)中蓝色敏感神经元数量的下降,以及传递蓝/黄对比信息的神经纤维较少有关[6]。这从另一角度证实了DR黄斑锥细胞及神经节细胞损伤的存在。

3 组织形态学研究

3.1 视网膜神经细胞损害

视网膜微血管病变被认为是DR的重要特征之一,其发病机制与醛糖还原酶活性增强有关。 Chakrabarti等[7]早期研究发现醛糖还原酶不仅存在于糖尿病鼠视网膜毛细血管周细胞和内皮细胞中,尚存在于RGC和Müller细胞的突起中。这提示糖尿病在引起视网膜微血管病变的同时,还可能导致了视网膜神经元和神经胶质细胞代谢的异常。糖尿病可引起视网膜神经组织的退变,典型表现为RGC数量减少,视网膜神经纤维层随之变薄。Martin等[8]通过形态学测定发现:链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)性糖尿病大鼠在造模第14wk,RGC层的细胞减少20%~25%;TUNEL分析和caspase3检测揭示:RGC层的细胞经历了“凋亡”的病理过程,电镜分析显示了核染色质聚边和细胞核皱缩等细胞凋亡的形态学特征。事实上,在DR前期视网膜微血管病变出现之前,糖尿病大鼠视网膜从内核层至神经纤维层的神经细胞均已经发生了明显的病理改变,由于神经细胞的突起水肿明显,压迫其周围微血管,可致血管管腔狭窄、闭锁,进而加重视网膜微血管的病变,这是造成DR的发病机制之一[9]。Greco等[10]对无视网膜微血管病变的青年型糖尿病患者研究发现,视网膜光感受器细胞层至RGC层的神经元均较正常同龄人明显减少,RGC功能也显著下降。Park等[11]认为糖尿病视网膜神经组织退变是葡萄糖代谢异常所不可避免的结果,因为视网膜神经元的活动十分依赖于葡萄糖。其研究发现:STZ大鼠在造模4wk即出现RGC坏死及光感受器细胞凋亡;至12wk,一些无长突细胞和水平细胞也表现出坏死特征。这一研究再次证实了DR的视觉丧失除了源于视网膜微血管病变,还与视网膜光感受器等神经细胞的实质性丧失密切相关。此外,由于糖尿病患者的RGC中表达一些促凋亡分子,从而使得RGC成为糖尿病视网膜中最易受损的细胞群体之一。谷氨酸(glutamate,Glu)是一种对视网膜神经元具有兴奋性毒性作用的物质。糖尿病可造成视网膜中Müller细胞从胞外摄取Glu的能力下降。实验显示高血糖模型建立4wk,Müller细胞即出现Glu转运障碍,至13wk Glu转运体的活性减少67%[12]。这种兴奋性毒性物质在视网膜中的堆积,也毫无疑问的对视网膜神经元造成了损伤。

3.2 视神经损害

糖尿病可引起视神经髓鞘结构的破坏和胶质细胞胞质中细胞器的损坏[13]。实验性糖尿病大鼠造模6mo后,视神经有髓神经纤维呈现不同程度的髓鞘脱失,髓鞘结构疏散或变薄;神经轴索内微丝部分溶解呈空泡状,并富含肿胀变性的线粒体;退变的神经轴索周围伴见明显的神经胶质细胞增生,胶质细胞细胞器变性[14]。糖尿病早期大鼠RGC逆行性轴浆流转运速度受到影响[15],这种逆行轴浆流运输的障碍导致神经营养因子不能通过正常的轴索运输到达神经元胞体,从而无法维持神经元正常的生理功能,这也是造成神经细胞退变、死亡的一个重要因素。

3.3 视中枢损害

糖尿病患者可出现学习、记忆和认知功能的障碍,大脑体积和重量明显减少,大脑皮质神经元丢失,形态和结构发生改变,神经递质代谢和传递的异常也是其神经中枢损害的表现之一[16]。Shannon等[17]在“Wolfram综合征”患者的大脑解剖中发现了视神经、视交叉以及外侧膝状体等部位神经元的变性、丧失,并可见视放射、海马等部位广泛的轴索营养失调。一系列研究发现:持续的高血糖状态可导致大鼠视路三级神经元(RGC、外侧膝状体、视皮质)的Nissl小体呈现不同程度的溶解,细胞凋亡抑制基因Bcl2表达也明显降低,表明视路神经细胞在糖尿病过程中发生了不可逆的损害,细胞凋亡抑制作用也明显降低[18]。综上,糖尿病可引起视路不同部位神经元组织形态学的病理改变,这种神经元的实质性损害是导致糖尿病视功能障碍的重要因素和形态学基础。

4 展望

糖尿病可导致视路神经元病变为深入研究糖尿病眼部并发症提出了新的课题。关于其确切的发病机制目前尚无统一的认识。除了广泛认可的由高血糖引起的组织缺血缺氧和代谢紊乱之外,神经元微环境中Glu代谢异常所导致的神经毒性作用,神经营养因子的剥夺和转运障碍,以及凋亡相关因子的基因调控均有可能是重要的致病因素。对此,是否应在糖尿病早期微血管病变出现之前引入神经元抗凋亡治疗以及补充外源性神经营养因子有待于进一步研究论证。基因治疗的研究成果更是为该病的临床治疗带来了广阔的前景。随着该病的病理和生化机制被不断地认识,早期发现并治疗糖尿病视路神经元病变将成为可能。

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神经元的功能范文第5篇

【关键词】 骨折;腰椎;脊髓损伤

胸腰椎骨折致脊髓受损多由于来自脊髓前方骨块的压迫所致,主要造成下行的运动神经传导束传导功能障碍,引起以下肢运动功能障碍为主的结果。在解除压迫及正确的治疗之后,脊髓功能逐步恢复,但脊髓功能的恢复有其规律性,掌握其规律性,可提供适时、准确的治疗措施,对提高患者的生存质量有着重要意义,同时对脊髓损伤的愈后判断有着实用价值。

1 临床资料

1.1 一般资料 自1998年5月至2008年5月共收治胸腰椎骨折225例,其中椎管受压行前方减压86例,随访62例。其中男48例,女14例,年龄16~72岁,平均38.5岁;T11:3例,T12:17例,L1:26例,L2:8例,L3:4例,L4:2例,T12L1:2例。骨折类型:暴裂型(包括垂直压缩型)18例,屈曲压缩型12例,屈曲分离型26例,骨折合并脱位6例。AISA分级:A级8例,B级12例,C级20例,D级17例,E级5例。治疗方式:全部62例均有椎管前方骨块压迫,采取椎管前方减压术(后侧入路及侧前方入路)。

1.2 脊髓损伤分级的判定标准 用于脊髓损伤神经功能评定标准有两种,一种侧重于对神经损伤程度的评定,即神经学检查分级标准,另一种侧重于对患者日常生活能力的评定标准,即功能评定标准[1]。目前在临床上实用性较强的为后者,而功能评定标准有多种,临床上使用较多的有1969年的Frankel功能评定标准和1989年ASIA功能评定标准[2,3]。后者具有更简便、易撑握、可操作性强的特点。ASIA功能评定标准如下:A.完全性损伤,骶段(S4、S5)无任何运动及感觉功能;B.不完全性损伤,在神经损伤平面以下,包括骶段(S4、S5)存在感觉功能,但无任何运动功能;C.不完全性损伤,在神经损伤平面以下有运动功能保留,一半以上的关键肌肌力小于3级;D.不完全性损伤,在神经损伤平面以下有运动功能保留,至少一半以上的关键肌肌力大或等于3级;E.正常,运动及感觉功能正常。

2 结果

2.1 术后结果 根据术后2周、3、6、12个月4个不同的时期,其ASIA分级情况见表1。由表1可以清楚地看出,完全瘫A级变后期随访,只有2例出现少许无意义的肌肉收缩。

2.2 随访结果 本组随访62例,均进行术前、术后X线片及CT影像学对照。X线片示,无论哪种类型的骨折,术后X线片均显示复位良好(包括脊柱序列及椎体高度)。CT片示术前椎体后方骨块向椎管内移位轻重不一,术后椎管容积恢复良好,达到80%~100%,无一例出现减压效果不佳。

3 讨论

作者单位:519020广东省珠海市第二人民医院骨科(毛吉刚 丁文清 傅海鹰 胡惠民 王清);兰州大学第一医院骨科(陈根元)

3.1 脊髓损伤机制 脊髓损伤主要表现为3种情况:断裂伤、挤压伤和断发性损伤。断裂伤指脊髓断裂,神经传导功能中断消失,所支配的肌肉完全瘫痪。挤压伤指神经细胞受到

严重压迫后电解质从受损的神经元中溢出,神经元发生变性、坏死,神经传导功能障碍或减弱,这种原发性损伤在伤后到4 h出现。继发性损伤指神经细胞受损后局部水肿、炎性反应、局部缺血、缺氧、Ca2+外溢及过氧化基因异常等。脊髓损伤后受损的神经元及突起及周围的胶质细胞及其支配的靶细胞等都将产生一系列反应。灰白质内的出血、轴索的肿胀、轴突损伤后引发轴突膜和轴浆的崩解,并伴随动作电位传递的即刻丧失。损伤的神经元的胞膜稳定性丧失、Na+进入细胞内引起细胞水肿、酸中毒和胞内磷酯酶的激活,细胞外K+增多,阻碍了轴突的传导功能[4]。

3.2 脊髓损伤后的再生机制与恢复规律 脊髓损伤后受损的神经元的轴突中断与其支配的靶细胞失去联系,不能发挥正常的靶细胞效应,出现受损平面以下肢体的瘫痪。脊髓的再生功能恢复关键在于轴突的再生与延伸[5]。为了使受损的轴突再生,Tatagiba等[6]认为应具备3个条件:①损伤处必须有一定数量的神经元存活;②再生轴突必须生长足够的长度;③再生的轴突通过受损部位后与靶细胞形成功能性连接。轴突的再生需要一个适当的环境,首先必须是解除正在受损的环境,包括解除压迫等,另外与神经营养因子[7]、神经生长因子、胶质瘢痕生长密切相关。脊髓损伤后2周内功能恢复较快,2周后明显减慢。Nakamura等[8]发现伤段及周围脊髓组织中有大量的乙酰胆碱脂酶过度表达是脊髓功能很快恢复的主要原因。张峡等实验观察到脊髓在伤后2周内,神经营养素及其受体大量表达。正是由于神经营养素表达的规律性,才导致了脊髓功能恢复的规律性[9]。

3.3 脊髓受损程度与功能恢复的关系 根据神经再生的机理中受损局部必须有足够数量存活的神经元,因此,脊髓损伤程度越重,局部存活的神经元越少,神经元变性、坏死越多。再者,继发性神经细胞水肿、炎症反应、缺血缺氧越严重,轴突再生的机会越少。尽管脊髓压迫解除彻底,但变性坏死的神经元已成不可逆的改变。

3.4 与脊髓功能恢复有关的其他因素 脊髓损伤距手术时间越短,神经细胞的变性坏死越少,神经细胞发生的继发损害越少。术后功能恢复越好,这方面的研究不在本文阐明范围内,不做深究。脊髓圆锥以上的脊髓组织抗压迫及其他外伤的能力相对较差,因此少许的压迫也会出现脊髓受损的表现。而圆锥以下为马尾组织,此外的神经因其缓冲余地相对大,且抗外力的性能较强,因而有时严重的压迫或外力,也不至于产生严重神经损害症状,而本文是以临床症状为依据的(按AISA分级)。

参 考 文 献

[1] 赵红卫,方煌.脊髓损伤患者神经功能评定标准.中国脊柱脊髓杂志,2005,14(5):306-309.

[2] 胥少汀,刘树清,李京生,等.脊髓损伤患者的运动功能评定.中华骨科杂志,1999,2(19):69-72.

[3] 夏群,金鸿宾.脊髓损伤严重度评定标准.中华骨科杂志,1998,18(3):176-177.

[4] 张国富,林建华.脊髓损伤的研究进展.福建中医学院学报,2003,13(2):58-60.

[5] 刘玲,张世强.脊髓损伤的再生与修复.医师进修杂志,2005,28(2):57-59.

[6] Tatagiba M,Brosamle G, Schwab ME.Regeneration of injury axons in themammalian central nervous system.Neurosurgery,1997,40(3):541-546.

[7] 陈礼刚.脊髓损伤的再生与修复.国外医学:神经病学,神经外科分册,1998,25(4):189-191.