Hệ thống cảm giác thân thể

Hệ thống cảm giác thân thể truyền thông tin về xúc giác, áp lực, rung động, vị trí chi (cảm thụ bản thể), nhiệt độ và đau từ cơ thể đến não. Các thụ thể ngoại vi và đường dẫn truyền trung ương của nó được tổ chức theo bản đồ cảm giác thân thể (somatotopically), sao cho bề mặt cơ thể được ánh xạ một cách có trật tự lên đồi thị và vỏ não cảm giác thân thể.

Definition

Hệ thống cảm giác thân thể bao gồm các cơ quan thụ cảm cơ học, thụ cảm nhiệt và thụ cảm đau ngoại vi, các đường dẫn truyền lên cột sống-dải giữa (dorsal-column-medial-lemniscal) và trước bên (tủy-đồi thị), các nhân chuyển tiếp cảm giác thân thể của đồi thị, và vỏ não cảm giác thân thể sơ cấp và thứ cấp đại diện cho cơ thể.

Scope

Mục này bao gồm các thụ thể và đường dẫn truyền lên của cảm giác cơ thể, tổ chức bản đồ cảm giác thân thể của vỏ não cảm giác thân thể, nguyên lý cột của tổ chức vỏ não và tổng quan về điều hòa đau. Đây là tài liệu tham khảo-giáo dục và không đề cập đến đánh giá lâm sàng hoặc điều trị các tình trạng cảm giác hoặc đau.

Core questions

• Các phân loại phụ khác nhau của cảm giác cơ thể được chuyển đổi và truyền đi bằng các đường dẫn truyền riêng biệt như thế nào?
• Bề mặt cơ thể được ánh xạ theo bản đồ cảm giác thân thể lên vỏ não như thế nào?
• Quá trình xử lý vỏ não được tổ chức thành các cột có chức năng tương tự như thế nào?
• Sự truyền dẫn đau được điều hòa trong hệ thần kinh như thế nào?

Key concepts

• Bản đồ cảm giác thân thể và người lùn cảm giác
• Đường dẫn truyền cột sống-dải giữa
• Đường dẫn truyền trước bên (tủy-đồi thị)
• Các cột vỏ não và sự phân tách phương thức
• Cảm thụ bản thể
• Cảm giác đau và điều hòa đau

Key theories

Thuyết kiểm soát cổng của đau

Melzack và Wall đề xuất rằng sự truyền dẫn tín hiệu cảm giác đau từ tủy sống đến não được điều hòa, hoặc 'kiểm soát', bởi hoạt động tương đối của các sợi thần kinh hướng tâm đường kính lớn và đường kính nhỏ và bởi các ảnh hưởng đi xuống, do đó đau không phải là một sự đọc trực tiếp đơn giản về tổn thương.

Mechanisms

Các thụ thể chuyên biệt chuyển đổi các kích thích cơ học, nhiệt và có hại. Cảm giác xúc giác phân biệt và cảm thụ bản thể đi lên theo đường dẫn truyền cột sống-dải giữa, trong khi đau và nhiệt độ đi lên theo hệ thống trước bên; cả hai đều chuyển tiếp qua đồi thị đến vỏ não cảm giác thân thể. Penfield và Boldrey đã lập bản đồ người lùn cảm giác (sensory homunculus) theo bản đồ cảm giác thân thể trên hồi sau trung tâm, và các ghi nhận của Mountcastle đã tiết lộ rằng vỏ não được tổ chức thành các cột tế bào thẳng đứng có chung phương thức và vị trí trường tiếp nhận, thiết lập nguyên lý cột của tổ chức vỏ não. Thuyết kiểm soát cổng của Melzack và Wall cũng cho thấy rằng sự truyền dẫn cảm giác đau được điều hòa tích cực chứ không cố định.

Clinical relevance

Vì các phân loại cảm giác phụ di chuyển theo các đường dẫn truyền khác nhau về mặt giải phẫu, các tổn thương tạo ra các kiểu mất cảm giác đặc trưng, và vỏ não cảm giác thân thể là một tham chiếu quan trọng cho việc lập bản đồ vỏ não. Mục này mô tả tổ chức bình thường cho mục đích giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị các rối loạn cảm giác hoặc đau.

Evidence & guidelines

Sự hiểu biết về hệ thống cảm giác thân thể dựa trên điện sinh lý học đơn vị, lập bản đồ kích thích vỏ não, truy tìm giải phẫu và hình ảnh thần kinh ở người. Tổ chức cột bắt nguồn từ các ghi nhận của Mountcastle, bản đồ vỏ não từ Penfield và Boldrey, và sự điều hòa đau từ thuyết kiểm soát cổng của Melzack và Wall; các tài liệu tham khảo tiêu chuẩn xuất hiện trong các sách giáo khoa thần kinh học toàn diện.

History

Các đường dẫn truyền cảm giác lên đã được xác định thông qua mối tương quan lâm sàng-giải phẫu vào thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, và bản đồ cảm giác vỏ não đã được lập bởi kích thích trong phẫu thuật của Penfield và Boldrey. Các ghi nhận giữa thế kỷ của Mountcastle đã thiết lập tổ chức cột của vỏ não cảm giác, và thuyết kiểm soát cổng năm 1965 đã định nghĩa lại đau như một tín hiệu được điều hòa chứ không phải là một tín hiệu được kết nối cứng nhắc hoàn toàn.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa đường dẫn truyền cột sống và đường dẫn truyền trước bên là gì?

Đường dẫn truyền cột sống-dải giữa mang cảm giác xúc giác tinh tế, rung động và cảm thụ bản thể, trong khi đường dẫn truyền trước bên (tủy-đồi thị) mang cảm giác đau và nhiệt độ; chúng bắt chéo đường giữa ở các mức khác nhau, đó là lý do tại sao một số tổn thương làm phân ly các cảm giác này.

Cột vỏ não là gì?

Cột vỏ não là một nhóm tế bào thần kinh thẳng đứng trải dài qua các lớp vỏ não có chung các đặc tính chức năng như phương thức cảm giác và vị trí trường tiếp nhận; Mountcastle đã mô tả tổ chức cột này trong vỏ não cảm giác thân thể.