丘脑

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丘脑间脑中最大的卵圆形灰质核团,位于第三脑室的两侧,左、右丘脑借灰质团块(称中间块)相连。

丘脑被丫形的白质板(称内髓板)分隔成前、内侧和外侧三大核群。丘脑的核团及其纤维联系:

丘脑前核:位于丘脑前结节的深方,它接受发自乳头体乳头丘脑束,发出纤维投射至扣带回

丘脑内侧核:接受丘脑其他核的纤维,发出纤维投射到额叶前部皮质

丘脑外侧核:又分为较小的背侧部和较大的腹侧部。背侧部接受丘脑其他核团纤维,发出纤维至顶叶皮质。腹侧部与脊髓脑干以及小脑有广泛联系。  

目录

各个部分

底部

丘脑底部它是中脑被盖背侧丘脑的过渡区,其中有丘脑底核和Forel氏区。接受苍白球皮层运动区的纤维,发出纤维到红核黑质中脑的被盖。  

后部

丘脑后部:位于丘脑后外侧的下方,包括内侧膝状体外侧膝状体丘脑枕。内侧膝状体接受外侧丘系听觉纤维,发出纤维组成听辐射,投射至颞叶皮质听区。外侧膝状体接受视束的纤维,发出纤维称视辐射,投射到枕叶皮质。丘脑枕的深方为枕核,它接受内、外膝状体核发出的纤维,发出纤维至顶下小叶枕叶和颞叶后部的皮质。  

上部

丘脑上部:位于第三脑室顶部周围。它包括左右三角、连合以及后方的松果体。起于嗅觉中枢丘脑髓纹止于三角的灰质,自灰质发出纤维到脑干的内脏运动核。故丘脑上部与嗅觉内脏反射有关。  

下部

丘脑下部:其特点有二:一是神经细胞不多,但联系复杂而广泛;二是除了一般神经元外,还含有内分泌神经元,它具有普通神经元的特点,又具有内分泌细胞合成激素的功能。丘脑下部的体积很小,但它却控制着机体多种重要机能活动。如水代谢体温调节、糖代谢脂肪代谢。  

丘脑与意识

目前,人们对丘脑以及大脑、小脑、下丘脑基底核的认识几乎都是错误的,将丘脑简单的定义为感觉中继站,不但是毫无根据的妄下定义,而且完全错误,对大脑、小脑、下丘脑、基底核以及其他脑的功能认识也基是不全面的甚至是错误的。那么,丘脑、大脑、小脑、下丘脑、基底核都有哪些功能,意识又是怎样产生的,这里作一个简简单单的阐述。

所有的脑,包括丘脑、大脑、小脑、下丘脑、基底核等都是由一种结构组成——神经元,神经元中遗传有信息,脑所要完成的工作就是整理、组织遗传信息,使之有序化、条理化。脑的主要功能就是经过神经元一级一级的信息交换传递,获得一个有意义的信息集合,这个过程称为样本分析。神经元一级一级进行信息交换传递的过程称为分析,有意义的信息集合既为样本。样本分析是脑的主要功能,包括大脑、小脑、下丘脑、基底核等,这些脑的主要功能都是进行样本分析。丘脑是一个十分特殊的器官,丘脑神经元中的遗传信息具有觉知特性,丘脑能够将各个遗传信息合成为一个特殊的信息集合,这个具有特殊性质的信息集合是对事物觉知,称为丘觉。丘觉的合成发放活动,样本的分析产出活动,本质上就是反射活动。

丘脑是发放丘觉的器官,是“我”的本体器官,大脑联络区是丘觉的活动场所,意识在大脑联络区得以实现。丘脑的唯一功能就是合成发放丘觉。丘脑由神经元构成,每个神经元中都遗传有信息,丘脑的功能就是将数个神经元的信息合成为丘觉,并发放到大脑联络区,使大脑产生觉知,也就产生了意识。丘觉是想法、是念头,是意识的核心。脑包括的结构众多,不是所有的脑都能合成丘觉,丘觉只是丘脑的功能,只能是丘脑合成发放出来才能产生意识。

丘脑虽然能够合成发放丘觉产生意识,但丘脑不是意识活动的场所,意识也不在丘脑中存在。大脑联络区是丘觉的活动场所,丘觉能够使大脑产生对事物的觉知,产生对事物的“知道”、“明白”。丘脑通过联络纤维将丘觉发放到大脑联络区,在大脑联络区产生意识。在临床病例中,丘脑、大脑联络区、联络纤维发生了损伤或病变,产生的症状都是一样的,都将导致意识的缺损或丧失。

摄像头将摄取的景物(如一棵树)转换成信号,电脑的处理器经过处理,可以将这棵树显示在屏幕上,但电脑不能知道这是一棵树,也不能产生“树”的意识。眼睛如同摄像头,可以将“树”转换成信息传递到大脑,大脑如同电脑的处理器,可以对视觉信息进行分析,在大脑联络区显示这棵树,但还不能产生“树”的意识,对“树”的意识是丘脑发放的,是丘脑告诉大脑的。丘脑合成“树”的丘觉并发放到大脑联络区,“告诉”大脑这是一棵树,大脑产生对“树”的觉知,于是我们便产生了对“树”的意识。

我们一次用眼睛看到的事物有很多,但眼睛不能将看到的各种事物区分开来。视神经将所有看到的事物全部转化为信息,传递到大脑枕叶,大脑枕叶对这些信号进行分析,将各个事物分离出来,每个事物用一个样本来表示。大脑、小脑、下丘脑、基底核等主要功能都是进行样本的分析产出,不同的脑分析产出不同类型的样本,大脑分析产出的样本与觉察、认识有关,下丘脑产出的样本与情绪有关,小脑、基底核产出的样本与运动指令有关。耳朵也是如此,如同拾音器,能够接收各种音频的信号,但不能将区分一段音频信号中的各个词句,每个词句是由大脑颞叶进行分析产出形成样本。大量的临床病例发现,如果大脑枕叶发生病变,病人就不能知道看到的是什么,甚至什么都看不到,如果大脑颞叶发生损伤或病变,病人不能理解话语的含义。枕叶、颞叶的不同功能区发生损伤或病变,会导致不同的样本缺失或丧失,从而导致不同的失认、失读、失写、失听等症状,当然这些功能的缺失在一定程度上是可以弥补的。

丘觉一般不会随意合成发放,特别是关于客观事物的丘觉,需要样本激活才能由丘脑合成,样本的分析产出是大脑(还有基底核、小脑、下丘脑、杏仁核等)的功能,大脑有着极其强悍的样本分析功能,通过对视、听、触等信息的分析,产出需要的样本到丘脑,激活丘脑的功能,合成一个相应的丘觉发放到大脑联络区产生意识。

大脑分析产出样本的目的就是激活丘觉进入意识,如果杂乱无章的信息激活丘觉,只能引起意识的昏乱,样本是具有一定意义的条理化信息,大脑经过舍弃无用信息、填补有用信息、放大主要信息、简化次要信息等多种形式的分析,获得一个有意义的完整信息,这个信息与传入信息相匹配,激活丘觉产生清晰意识。

大脑联络区是意识活动的场所,有两个,一个是大脑额叶联络区,一个是大脑后部联络区,这两个联络区都能产生意识。正常状态下,两个联络区的意识活动可以同时存在,并以大脑额叶联络区的意识为主导。大脑额叶联络区是各种意识汇集的场合,在清醒状态下一直处于活动状态,如果大脑额叶联络区不活动,人就一定处于睡眠状态。当大脑额叶联络区的活动被逐步抑制,人就逐步进入睡眠状态,如果大脑额叶联络区突然活动,人也就突然清醒。在大脑额叶联络区休眠时,如果大脑后部联络区单独活动,这时就表现为做梦,也是意识活动的一种形式。

大脑分析产出的样本是表示事物的信息,但样本只是表示事物的信息,相当于一些符号,进入意识还必须有丘觉的支持。丘脑、大脑、小脑、下丘脑、基底核的神经元,通过遗传获得的信息是有限的,能够分析产出的样本以及合成发放的丘觉都是有限的,因此我们的意识范围也是有限的,如我们不能看到暗物质、红外线、紫外线,不能听到超声波、次声波。有少数的人遗传有常人没有的遗传信息,分析产出的样本以及合成发放的丘觉超出了常人,能够看到常人无法无法看到的事物,听到常人无法听到的声音,我们将这种能力称为特异功能。

由于能够进行样本分析产出的脑众多,大脑额叶、大脑后部、小脑、下丘脑、基底核等都是分析产出样本的结构,而且都是各自独立分析产出样本,常常会导致样本活动、丘觉活动失衡,严重者者会导致神经活动异常,产生各种精神病症,如痴迷、偏执狂、精神分裂症强迫症以及网瘾、毒瘾、赌瘾、烟瘾、酒瘾等,这些精神病症有的看似生理性病症,实质上都是心理活动失衡造成的,是可以通过心理手段治愈的,如果采用手术方法去治疗,不但是一种无知和犯罪,而且不会有理想的治疗效果。  

研究新进展

丘脑是产生意识的核心器官,丘脑的功能就是合成发放丘觉。丘脑中先天遗传有一种十分特殊的结构——丘觉,丘觉是自身蕴含意思并能发放意思,当丘觉发放意思时也就产生了意识。丘觉自由发放或被样本点亮发放,这时就产生意识。样本是事物在脑中的符号,是在后天学习过程中形成的,广泛分布在大脑、下丘脑、纹状体、小脑及其他神经结构中。丘觉能够发放的意思无限广泛,样本的数量也非常庞大,样本与丘觉通过学习建立的意义对应关系就是联结,样本经由联结纤维点亮丘觉产生意识。丘觉、样本、联结是产生意识必需的三个条件,丘觉是意识的内核,样本是意识的外壳,联结是点亮的路径,点亮是产生意识的方式。丘觉不是随意发放的,必须由样本点亮,样本通过联结路径点亮丘觉产生意识的理论,称为心理原理。心理原理共包括分原理、发放原理、互动原理、交换原理、联结原理五个原理。  

联络纤维

根据我国神经生理学家张香桐的意见,丘脑的各种细胞群大致可以分为三大类  

第一类细胞群

第一类是接受感觉的投射纤维,并经过换元进一步投射到大脑皮层感觉区的那些细胞群,例如后腹核的外侧与内侧部分(分别称为后外侧腹核和内侧腹核)、内侧膝状体、外侧膝状体等。后外侧腹核为脊髓丘脑束内侧丘系的换元站,同躯干、肢体感觉的传导有关;后内侧腹核为三叉丘系的换元站,与头面部感觉的传导有关。后腹核发出的纤维向大脑皮层感觉区投射,不同部位传来的纤维在后腹核内换元有一定的空间分布,下肢感觉在后腹核的最外侧,头面部感觉在后腹核内侧,而上肢感觉在中间部位(图10-22);这种空间分布与大脑皮层感觉区的空间定位相对应。内侧膝状体是吸觉路的换元站,发出纤维向大脑皮层听区投射。外侧膝状体是视觉传导路的换元站,发出纤维向大脑皮层视区投射。因此,上述细胞群是所有特定的感觉冲动(除嗅觉外)传向大脑皮层的换元接替部位,称为感觉接替核。

图10-22猴体表在左侧丘脑后腹核(后外侧腹核和后内侧腹核)的投射  

第二类细胞群

第二类细胞群,接受丘脑感觉接替核和其他皮层下中枢来的纤维(但不直接接受感觉的投射纤维),经过换元,发出纤维投射到大脑皮层的某一特定区域。例如,丘脑前核接受下丘脑乳头体来年纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的扣带回,参与内脏活动的调节;丘脑的外侧腹核主要接受小脑、苍白球和后腹核的纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的运动区,参与皮层对肌肉运动的调节;丘脑枕接受内侧与外侧膝状体的纤维,并发出纤维投射到大脑皮层的顶叶、枕叶和颞叶的中间联络区,参与各种感觉的联系功能。此外,丘脑还有许多细胞群,发出纤维向下丘脑、大脑皮层的前额叶和眶区或顶叶后总部联络区等区域投射。以上这些细胞群投射到大脑皮层的联络区,在功能上与各种感觉在丘脑和大脑皮层水平的联系协调有关,总称为联络核。  

第三类细胞群

第三类细胞群是靠近中线的所谓内髓板以内的各种结构,主要是髓板内核群,包括中央中核束旁核中央外侧核等。一般认为,这一类细胞群没有直接投射到大脑皮层的纤维,但也有人认为其中部分核团可向边缘叶眶回投射。事实上,这些细胞群可以间接地通过多突触接替换元后,然后弥散地投射到整个大脑皮层,起着维持大脑皮层兴奋状态的重要作用。一般认为,这些核群向大脑皮层作弥散性投射,是间接通过丘脑网状核等实现的,但具体投射途径还不完全清楚。对束旁核的研究指出,它可能与痛觉有关;刺激人的丘脑束旁核可加重患者的痛觉症状,而毁损此区后可缓解患者疼痛;动物束旁核的电生理研究观察到,核内确实存在对伤害性传入冲动敏感的细胞。  

丘脑系统与细胞群

根据丘脑各部分向大脑皮层投射特征的不同,可把丘脑分成两大系统,一是特异投射系统,另一是非特异投射系统(或称弥散性投射系统),特异投射系统是指第一类细胞群,它们投向大脑皮层的特定区域,具有点对点的投射关系。非特异投射系统是指第三类细胞群,它们弥散地投射到大脑皮层的广泛区域,不具有点对点的投射关系。第二类细胞群在结构上大部分也与大脑皮层有特定的投射关系,投射到皮层的特定区域,所以也可以归属于特异投射系统。  

感觉分析功能

系统分类

丘脑是感觉传导的接替站,除嗅觉外,各种感觉的传导通路均在丘脑内更换神经元,而后投射到大脑皮层。在丘脑内,只对感觉进行粗糙的分析与综合,在大脑皮层才对感觉进行精细的分析与综合。丘脑向大脑皮层的投射分为两大系统,即特异投射系统与非特异投射系统。  

特异投射系统

特异投射系统是指丘脑的外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体投射到大脑皮层的纤维联系。前文已提到,经典的感觉传导通路是由三个神经元接替而完成的,位于丘脑的第三级神经元就在外侧核内。但是,视觉与听觉传导通路则较复杂。视觉传导通路包括视杆视锥细胞在内,为四个神经元接替。听觉传导通路从外周到大脑皮层,很难肯定经过几个神经元接替。这些感觉在丘脑外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体换神经元后,投射到大脑皮层的特定感觉区,产生特定的感觉。所以,一般经典的感觉传导通路就是通过丘脑的特异投射系统而后作用于大脑皮层的。由丘脑到大脑皮层的特定区域,是点对点的投射关系,每种感觉的传导都有其专一的途径。  

非特异投射系统

非特异投射系统是指由丘脑内侧核群弥散地投射到大脑皮层广泛区域的纤维联系(图11-11)。

上述经典感觉传导通路的第二级神经元轴突,在上传的途中通过脑干时,发出侧枝与脑干网状结构的神经元发生突触联系;然后在网状结构内反复换元上行,抵达丘脑内侧部分的核群,最后弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。实验证明,刺激中脑网状结构,能使处于睡眠状态的动物觉醒;而在中脑头端切断网状结构时,则可使动物呈类似睡眠的状态。在临床上观察到,中脑网状结构损害的患者,也呈现昏睡状态。由此可见,在脑干网状结构内存在着对大脑皮层具有上行唤醒作用的功能系统,称为脑干网状结构上行激动系统。现在知道,脑干网状结构上行激动系统主要就是通过丘脑非特异投射系统而发挥作用的。脑干网状结构

上行激动系统和丘脑非特异投射系统在功能上不可分割,形成一个统一的系统,它们是各种感觉传入的共同通路,其作用是维持和改善大脑皮层的兴奋状态。因此,有时将脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统称为感觉传入的非特异投射系统。

感觉传入的非特异投射系统对维持大脑皮层的觉醒状态有重要作用。各种的传入冲动越多,经过侧支进入脑干网状结构的冲动也越多,从而对大脑皮层的上行唤醒作用越强,皮层的兴奋状态越好,对特异投射系统上传产生的感觉也就越完善。因此,感觉传入的特异投射系统与非特异投射系统,在功能上是相互依赖而不可分割的。

脑干网状结构上行激动系统-丘脑非特异投射系统,是多突触接替的上行系统,因此易受药物影响而发生传导阻滞。例如,巴比妥类药物可能就是由于阻断了上行激动系统的传导而起催眠作用的;一些全身麻醉药(如乙醚)也是首先抑制了上行激动系统和大脑皮层的活动而发挥麻醉作用的。  

口吃

口吃与丘脑有关,可能是第一细胞群和第二细胞群互通

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