دستگاه حسی-پیکری

دستگاه حسی-پیکری اطلاعات مربوط به لمس، فشار، لرزش، وضعیت اندام (حس عمقی)، دما و درد را از بدن به مغز منتقل می‌کند. گیرنده‌های محیطی و مسیرهای مرکزی آن به صورت پیکری (somatotopically) سازمان‌دهی شده‌اند، به طوری که سطح بدن به شیوه‌ای منظم بر روی تالاموس و قشر حسی-پیکری نگاشته می‌شود.

Definition

دستگاه حسی-پیکری شامل مکانورسپتورها، ترمورسپتورها و نوسیسپتورهای محیطی، مسیرهای بالارونده ستون خلفی-لمنیسک داخلی و آنترولترال (اسپاینوتالامیک)، هسته‌های رله حسی-پیکری تالاموس، و قشرهای حسی-پیکری اولیه و ثانویه است که بدن را بازنمایی می‌کنند.

Scope

این مدخل به گیرنده‌ها و مسیرهای بالارونده حس بدنی، سازمان‌دهی پیکری قشر حسی-پیکری، اصل ستونی سازمان‌دهی قشر مغز، و مروری بر تعدیل درد می‌پردازد. این مطلب جنبه آموزشی-مرجع دارد و به ارزیابی بالینی یا درمان شرایط حسی یا درد نمی‌پردازد.

Core questions

• چگونه زیرشیوه‌های مختلف حس بدنی تبدیل و توسط مسیرهای متمایز حمل می‌شوند؟
• چگونه سطح بدن به صورت پیکری بر روی قشر مغز نگاشته می‌شود؟
• چگونه پردازش قشر مغز به ستون‌هایی با عملکرد مشابه سازمان‌دهی می‌شود؟
• چگونه انتقال درد در دستگاه عصبی تعدیل می‌شود؟

Key concepts

• پیکرنگاری و همونکولوس حسی
• مسیر ستون خلفی-لمنیسک داخلی
• مسیر آنترولترال (اسپاینوتالامیک)
• ستون‌های قشری و تفکیک شیوه حسی
• حس عمقی
• نوسیسپشن و تعدیل درد

Key theories

نظریه کنترل دروازه درد

ملزاک و وال پیشنهاد کردند که انتقال سیگنال‌های نوسیسپتیو از نخاع به مغز توسط فعالیت نسبی آوران‌های با قطر بزرگ و قطر کوچک و توسط تأثیرات نزولی تعدیل یا 'دروازه‌بندی' می‌شود، به طوری که درد یک بازخوانی مستقیم و ساده از آسیب نیست.

Mechanisms

گیرنده‌های تخصصی محرک‌های مکانیکی، حرارتی و آسیب‌رسان را تبدیل می‌کنند. لمس افتراقی و حس عمقی در مسیر ستون خلفی-لمنیسک داخلی بالا می‌روند، در حالی که درد و دما در دستگاه آنترولترال بالا می‌روند؛ هر دو از طریق تالاموس به قشر حسی-پیکری رله می‌شوند. پن‌فیلد و بولدری همونکولوس حسی پیکری را در سراسر شکنج پس‌مرکزی نگاشت کردند، و ثبت‌های مانت‌کاسل نشان داد که قشر مغز به ستون‌های عمودی از سلول‌ها سازمان‌دهی شده است که در شیوه حسی و محل میدان گیرنده مشترک هستند، و اصل ستونی سازمان‌دهی قشر مغز را بنا نهاد. نظریه کنترل دروازه ملزاک و وال نیز نشان داد که انتقال نوسیسپتیو به جای ثابت بودن، به طور فعال تعدیل می‌شود.

Clinical relevance

از آنجا که زیرشیوه‌های حسی در مسیرهای آناتومیکی مجزا حرکت می‌کنند، ضایعات الگوهای مشخصی از از دست دادن حس را ایجاد می‌کنند، و قشر حسی-پیکری یک مرجع کلیدی برای نگاشت قشر مغز است. این مدخل سازمان‌دهی طبیعی را برای اهداف آموزشی توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان اختلالات حسی یا درد نیست.

Evidence & guidelines

درک دستگاه حسی-پیکری بر اساس الکتروفیزیولوژی تک‌واحدی، نگاشت تحریک قشر مغز، ردیابی آناتومیکی، و تصویربرداری عصبی انسانی استوار است. سازمان‌دهی ستونی از ثبت‌های مانت‌کاسل، نقشه قشر مغز از پن‌فیلد و بولدری، و تعدیل درد از نظریه کنترل دروازه ملزاک و وال نشأت می‌گیرد؛ درمان‌های مرجع استاندارد در کتاب‌های درسی جامع علوم اعصاب آمده‌اند.

History

مسیرهای حسی بالارونده از طریق همبستگی بالینی-آناتومیکی در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم مشخص شدند، و نقشه حسی قشر مغز توسط تحریک حین عمل پن‌فیلد و بولدری ترسیم شد. ثبت‌های مانت‌کاسل در اواسط قرن، سازمان‌دهی ستونی قشر حسی را تثبیت کرد، و نظریه کنترل دروازه در سال ۱۹۶۵ درد را به عنوان یک سیگنال تعدیل‌شده به جای یک سیگنال صرفاً سخت‌سیم‌کشی‌شده بازتعریف کرد.

Key figures

• Vernon Mountcastle
• Wilder Penfield
• Ronald Melzack
• Patrick Wall

Seminal works

• mountcastle-1957
• penfield-boldrey-1937
• melzack-wall-1965

Frequently asked questions

تفاوت بین مسیرهای ستون خلفی و آنترولترال چیست؟

مسیر ستون خلفی-لمنیسک داخلی لمس ظریف، لرزش و حس عمقی را حمل می‌کند، در حالی که مسیر آنترولترال (اسپاینوتالامیک) درد و دما را حمل می‌کند؛ آنها در سطوح مختلف از خط وسط عبور می‌کنند، به همین دلیل ضایعات خاصی این حس‌ها را از هم جدا می‌کنند.

ستون قشری چیست؟

ستون قشری گروهی عمودی از نورون‌ها است که لایه‌های قشر مغز را در بر می‌گیرد و ویژگی‌های عملکردی مشترکی مانند شیوه حسی و محل میدان گیرنده دارد؛ مانت‌کاسل این سازمان‌دهی ستونی را در قشر حسی-پیکری توصیف کرد.