王盼雨綜述，牛丕業(yè)審校（.首都醫(yī)科大學(xué)04級七年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生，北京00069；.首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系，北京00069）

多感覺整合是神經(jīng)系統(tǒng)將來自不同感覺通道的信息（如視覺、聽覺和嗅覺等）整合成一個統(tǒng)一、連貫、穩(wěn)定的單一多感覺事件的加工過程[1]。多感覺整合能彌補單感覺信息的匱乏，有助于人們更有效地感知環(huán)境中有意義的信息，從而對人類的學(xué)習(xí)、記憶及意識的形成均具有非常重要的作用[2]。多感覺整合的部位可以是細胞，有研究表明，不同感覺皮層交界區(qū)存在較高比例的整合性細胞；也可以是大腦中特定的腦區(qū)或結(jié)構(gòu)，如紋狀體[3]、島葉[4]、上丘等部位。近年來，隨著對屏狀核研究的深入，越來越多的證據(jù)表明，屏狀核也具有多感覺整合的作用?，F(xiàn)將多感覺整合與屏狀核研究進展綜述如下。

1 多感覺整合的機制研究

行為研究證實，不同感覺信息的整合是以加權(quán)平均的方式進行的，整合過程中不同通道感覺信息的利用權(quán)重受該通道信息估計穩(wěn)定性相關(guān)先驗知識的影響。神經(jīng)成像研究結(jié)果證實，多感覺整合加工所涉及腦區(qū)不是一個單一的腦區(qū)，而是一個涉及多個腦區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，不同屬性的刺激材料，激活的整合區(qū)域有所不同。大腦中有專門負責(zé)單感覺信息加工和多感覺信息整合加工的功能特異區(qū)，多種感覺通道信息的相互作用不僅僅只是單感覺功能區(qū)到多感覺功能區(qū)的前饋聯(lián)結(jié)，還存在多感覺功能區(qū)到單感覺功能區(qū)的反饋聯(lián)結(jié)，且單感覺功能區(qū)之間也存在直接的前饋聯(lián)結(jié)。多感覺通道信息加工研究有多種方法，包括腦電圖、腦磁圖、正電子發(fā)射斷層掃描、功能性磁共振成像等[5]。多感覺整合與意識和注意力是有密切聯(lián)系。傳統(tǒng)觀點認為，多感覺整合的必要條件是機體處于有意識的狀態(tài)，最新研究表明，多感覺信息整合是否需要意識取決于所整合的信息的類型[6]，有時在無意識條件下也能發(fā)生[2]。而注意力則能影響多信息通道整合過程中的主導(dǎo)效應(yīng)[7?8]。有研究發(fā)現(xiàn)，除屏狀核外，還可能具有多感覺整合功能的具體部位有紋狀體[3]、島葉、上丘等部位。在大腦的感覺活動中這些具有多感覺整合功能的部位不是單獨地發(fā)揮作用，也不是缺一不可，而是協(xié)同作用，互相彌補的。

2 屏狀核的多感覺整合功能

2.1 屏狀核結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 在人類屬基底核的一部分，是位于島葉深部的一薄層灰質(zhì)。Vieqd’Azyr首次描述人類屏狀核后，MATHUR[9]將這一薄層灰質(zhì)命名為“Claus?trum”。屏狀核作為一個多感覺整合器官，具有多感覺整合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。在細胞水平，屏狀核中的神經(jīng)元分為兩類，一類是多棘突的投射神經(jīng)元；另一類是無棘突的中間神經(jīng)元，其大多數(shù)以谷氨酸為遞質(zhì)，只有10%以γ?氨基丁酸為遞質(zhì)。這些神經(jīng)元具有對不同感覺信息進行處理的功能，其模式和機制不完全相同。這些神經(jīng)元可單獨發(fā)揮作用，也可聚集成區(qū)域，協(xié)同起作用，如視覺區(qū)域、聽覺區(qū)域等，以特定的模式處理視覺信息或聽覺信息，且各個區(qū)域互不干擾[10]。屏狀核與大腦皮質(zhì)的廣泛聯(lián)系早已成為共識。FEMANDEZMIRANDA等應(yīng)用白質(zhì)纖維剝離技術(shù)與擴散張量成像顯示了人類的背側(cè)屏狀核與外囊的拓撲樣結(jié)構(gòu)，前皮質(zhì)區(qū)域合并入背側(cè)屏狀核前部，后皮質(zhì)區(qū)域與背側(cè)屏狀核后部相連，從解剖學(xué)上提示存在一個屏狀核皮質(zhì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)中各種感覺信息可相互交換；徐進[11]應(yīng)用Klingler纖維剝離技術(shù)對屏狀核及其周圍白質(zhì)進行的解剖學(xué)研究顯示，屏狀核與軀體感覺皮質(zhì)、運動皮質(zhì)、視皮質(zhì)、聽皮質(zhì)、島葉皮質(zhì)、邊緣系統(tǒng)等存在廣泛而復(fù)雜的纖維聯(lián)系；TORG?ERSON等[12]應(yīng)用擴散張量成像顯示屏狀核和大腦皮質(zhì)的神經(jīng)纖維束有著密切的聯(lián)系，展示出屏狀核中心樞紐的位置；HATAM等[13]發(fā)現(xiàn)，屏狀核可通過與內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)纖維聯(lián)系而發(fā)揮心血管調(diào)節(jié)作用。

2.2 屏狀核與意識和注意力 多感覺整合的過程受到意識和注意力的影響，而意識和注意力也是多感覺整合的產(chǎn)物。屏狀核則在很大程度上決定了意識和注意力的形成。也就是說，屏狀核的多感覺整合功能，一部分是其內(nèi)神經(jīng)元的特有功能，另一部分是通過屏狀核對意識和注意力的決定作用而發(fā)揮的。屏狀核與意識的聯(lián)系，最先由Crick和Koch提出，其認為屏狀核是意識產(chǎn)生的部位。隨后，有研究表明，屏狀核為意識的“開關(guān)”[14]。其機制至今仍未闡明。GOLL等[15]提出了屏狀核與注意力的聯(lián)系，其提出了屏狀核對注意力調(diào)節(jié)的“偏向模式”。其認為人類注意力主要有2種來源：從高級到低級的信號和從低級到高級的信號。前者由經(jīng)驗、認知、目標和期望的驅(qū)動，也叫內(nèi)在系統(tǒng)；后者由被動的感官刺激驅(qū)動，也叫外在系統(tǒng)。后者在外周神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度明顯比前者快，通常分別為80～130 ms和300 ms。更快的傳導(dǎo)速度引起更多的注意力。屏狀核的作用就是決定哪種信號最先被傳輸，以決定人的注意力是由內(nèi)在的目標驅(qū)動，還是由外在的打擾驅(qū)動[16?17]。正是這種“偏向模式”，使得人和動物能專注于任務(wù)而不被打擾。

2.3 屏狀核與精神分裂癥 精神分裂癥患者的臨床表現(xiàn)是多感覺整合障礙的結(jié)果，涉及感知覺、思維、情感和行為等多方面的障礙及精神活動的不協(xié)調(diào)?；颊唠m然意識清楚，智能基本正常，但部分患者在疾病過程中會出現(xiàn)認知功能損害。病程一般遷延，呈反復(fù)發(fā)作、加重或惡化，部分患者最終出現(xiàn)衰退和精神殘疾。PATRU等[18]在研究與屏狀核相關(guān)的疾病時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)屏狀核中的細胞受到損害，導(dǎo)致其體積縮小，可能會誘發(fā)精神分裂癥，特別是妄想癥。提示當(dāng)屏狀核受到損害時患者出現(xiàn)多感覺整合障礙的臨床表現(xiàn)，間接表明了屏狀核的多感覺整合功能。

2.4 屏狀核與帕金森?。≒D） PD是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，以靜止性震顫、運動遲緩和肌強直等為主要臨床表現(xiàn)。目前的研究已證實，PD絕非是單純的運動障礙性疾病，其累及感覺、認知等多個不同的系統(tǒng)，引起一系列復(fù)雜的臨床癥狀[19]。PD患者存在著不同程度的感覺加工障礙及感覺?運動整合的缺陷，這些缺陷體現(xiàn)在PD患者的早、中、晚期。有研究表明，其發(fā)生機制與認知和行為在較高層次上的連接不協(xié)調(diào)有關(guān)。大量研究表明，運動的精確性依賴于本體感受器的有效傳輸與編碼，而PD患者運動障礙被歸結(jié)為從基底節(jié)到運動皮層功能不全、外周感受輸入異?；蚱湓谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)的異常處理干擾了運動程序的輸出，因此，在PD患者的癥狀中，多感覺整合障礙可能扮演著重要角色。SITTE等[20]發(fā)現(xiàn)，PD患者的屏狀核中，ɑ?突觸核蛋白和β?淀粉樣蛋白等tau蛋白異常增多，多巴胺和去甲腎上腺素這兩類單胺類神經(jīng)遞質(zhì)大大減少（分別減少93%、81%）。屏狀核的這種病理變化是導(dǎo)致PD患者臨床癥狀的重要誘因。

2.5 屏狀核與注意力缺陷多動癥 注意力缺陷多動癥患兒有異常的表現(xiàn)，如動態(tài)平衡中視覺、本體覺、前庭覺相互作用的重心穩(wěn)定性、方向、節(jié)律控制低下，視前庭相互作用眼動反射、視?前庭?眼反應(yīng)增強等，所以，可以認為，前庭覺、視覺、本體覺信息的相互作用，也就是多形態(tài)感覺信息整合功能異常與注意力缺陷多動癥有關(guān)。SMITH等[21]發(fā)現(xiàn)，屏狀核因腫瘤壓迫萎縮或損害時會發(fā)生注意力缺陷多動癥。解剖發(fā)現(xiàn)，屏狀核向同側(cè)前扣帶回發(fā)出纖維投射，后者被認為是注意力調(diào)節(jié)的主要部位，因此，屏狀核與注意力調(diào)節(jié)關(guān)系密切，從而提示了屏狀核的多感覺整合功能。

2.6 屏狀核與癲癇 癲癇是大腦神經(jīng)元異常放電進而引起短暫腦功能失常[22]。神經(jīng)元的異常放電起初是單個或少數(shù)幾個來自癲癇灶的神經(jīng)元自發(fā)性異常放電，而引起癲癇時則是大腦幾乎所有神經(jīng)元同步放電所致[23]。最新研究表明，新發(fā)的難治性癲癇持續(xù)狀態(tài)與屏狀核雙側(cè)病變密切相關(guān)。有研究表明，由發(fā)熱性疾病引發(fā)的癲癇持續(xù)狀態(tài)發(fā)病后屏狀核呈現(xiàn)可逆性損害[24]。隨著更多臨床數(shù)據(jù)的收集，有研究表明，在癲癇持續(xù)狀態(tài)發(fā)病平均10 d后所有患者均出現(xiàn)雙側(cè)屏狀核磁共振成像液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列高信號病灶，即屏狀核發(fā)生雙側(cè)病變，而53%患者發(fā)生邊緣系統(tǒng)和島葉的改變[25]。

3 小 結(jié)

屏狀核的多感覺整合功能與其他部位的多感覺整合功能協(xié)同存在，共同發(fā)揮作用。屏狀核的多感覺整合功能不是缺其不可。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在低級別腦膠質(zhì)瘤的臨床案例中瘤體的生長侵犯和壓迫了屏狀核，造成一側(cè)屏狀核功能缺陷，但患者并沒有出現(xiàn)永久性感覺、運動障礙和認知障礙。屏狀核體積與大腦皮質(zhì)體積并不是比例增長[26]，表明當(dāng)屏狀核遭受損害時其他結(jié)構(gòu)可對其進行彌補，但當(dāng)屏狀核受到損害導(dǎo)致其多感覺整合功能障礙時則可表現(xiàn)或誘導(dǎo)許多疾病的發(fā)生，如注意力缺陷多動癥、精神分裂癥、PD、癲癇等。

參考文獻

[1]TALSMA D.Predictive coding and multisensory integration：an atten?tional account of the multisensory mind[J].Front Integr Neurosci，2015，9：19.

[2]劉睿，王莉，蔣毅.意識與多感覺信息整合的最新研究進展[J].科學(xué)通報，2016，61（1）：2?11.

[3]REIG R，SILBERBERG G.Multisensory integration in the mouse stria?tum[J].Neuron，2014，83（5）：1200?1212.

[4]李健，戴西件，廖婷，等.島葉解剖及功能區(qū)域分化和整合的研究進展[J].實用放射學(xué)雜志，2015，13（6）：1026?1028.

[5]遠雪霏.簡述多感覺通道信息整合的研究進展[J].中國科技縱橫，2014（7）：243?245.

[6]PALMER TD，RAMSEY AK.The function of consciousness in multisen?sory integration[J].Cognition，2012，125（3）：353?364.

[7]顧吉有，呂勇.選擇性注意和分配性注意對多感覺整合的不同影響[J].心理與行為研究，2016，14（2）：202?206.

[8]于薇，王愛君，張明.集中和分散注意對多感覺整合中聽覺主導(dǎo)效應(yīng)的影響[J].心理學(xué)報，2017，49（2）：164?173.

[9]MATHURBN.Theclaustruminreview[J].FrontSystNeurosci，2014，8：48.

[10]REMEDIOS R，LOGOTHETIS NK，KAYSER C.Unimodal responses prevail within the multisensory claustrum[J].J Neurosci，2010，30（39）：12902?12907.

[11]徐進.屏狀核與其周圍白質(zhì)纖維束的顯微解剖學(xué)研究[D].銀川：寧夏醫(yī)科大學(xué)，2012.

[12]TORGERSON CM，IRIMIA A，GOH SY，et al.The DTI connectivity of the human claustrum[J].Hum Brain Mapp，2015，36（3）：827?838.

[13]HATAM M，SHEYBANIFAR M，NASIMI A.Cardiovascular responses of the anterior claustrum；its mechanism；contribution of medial prefron?tal cortex[J].Auton Neurosci，2013，179（1/2）：68?74.

[14]科學(xué)家在人腦找到意識開關(guān)“屏狀核”[J].黑龍江科技信息，2014（23）：11.

[15]GOLL Y，ATLAN G，CITRI A.Attention：the claustrum[J].Trends Neu?rosci，2015，38（8）：486?495.

[16]CHEN Y，SEIDEMANN E.Attentional modulations related to spatial gating but not to allocation of limited resources in primate V1[J].Neu?ron，2012，74（3）：557?566.

[17]BRIGGS F，MANGUN GR，USREY WM.Attention enhances synap?tic efficacy and the signal?to?noise ratio in neural circuits[J].Nature，2013，499（7459）：476?480.

[18]PATRU MC，RESER DH.A New Perspective on delusional states?evi?dence for claustrum involvement[J].Front Psychiatry，2015，6：158.

[19]龍慧.帕金森病患者頭顱磁共振與經(jīng)顱多普勒超聲檢查分析探討[J].影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用，2017，1（12）：150?151.

[20]SITTE HH，PIFL C，RAJPUT AH，et al.Dopamine and noradrenaline，but not serotonin，in the human claustrum are greatly reduced in pa?tients with Parkinson′s disease：possible functional implications[J].Eur J Neurosci，2017，45（1）：192?197.

[21]SMITH JB，ALLOWAY KD.Functional specificity of claustrum connec?tions in the rat：interhemispheric communication between specific parts of motor cortex[J].J Neurosci，2010，30（50）：16832?16844.

[22]國樹超，李建國，程世翔，等.難治性癲癇診斷與治療的研究新進展[J].中國綜合臨床，2017，33（8）：765?768.

[23]蘇艷，趙世剛，楊蘊天，等.癲癇病因及發(fā)病機制[J].腦與神經(jīng)疾病雜志，2016，24（4）：262?264.

[24]MELETTI S，SLONKOVA J，MARECKOVA I，et al.Claustrum damage and refractory status epilepticus following febrile illness[J].Neurology，2015，85（14）：1224?1232.

[25]MELETTI S，GIOVANNINI G，D′ORSI G，et al.New?Onset refractory status epilepticus with claustrum damage：definition of the clinical and neuroimaging features[J].Front Neurol，2017，8：111.

[26]BAIZER JS，SHERWOOD CC，NOONAN M，et al.Comparative organi?zation of the claustrum：what does structure tell us about function?[J].Front Syst Neurosci，2014，8：117.