专家文章

中枢传导:从皮肤到脑

李启芳
李启芳

主任医师 疼痛科

上海交通大学医学院附属第九人民医院

三级甲等
极速问诊

4.1 简介

自1660年来,痒一直被定义为“一种与渴望搔抓有关的不愉快的感觉”[1]。这个定义包括痒感受的感觉和认知方面。然而,这种从皮肤到大脑处理的感觉刺激传导方式最近才被阐明。本章将叙述有关瘙痒的从外周到中枢神经系统的神经信息。

4.2痒的神经理论

对于痒的神经编码已提出了几个理论:

4.2.1强度学说

根据这个理论,弱的有害刺激引起神经纤维较低的激活而被感觉为痒,而较强的有害刺激兴奋神经纤维至更大程度的激活而诱发疼痛[2]。反对这个理论的依据是应用低浓度致痛剂一般并不产生痒,而是不强的痛[3]。通过微神经学证明刺激传入神经纤维诱导的不是疼痛就是瘙痒也挑战这个理论的效力。重要的是,减低刺激频率降低痛或痒的强度,而不是导致一种感觉形式转换成另一种感觉[4,5]。上述证据意味着痒强度理论已被抛弃。

4.2.2闸门控制学说

这个学说是疼痛“门控制学说”的扩展。它假定由疼痛刺激的大直径神经纤维通过激活脊髓的抑制性神经元可以损伤痒C神经纤维传递[6]。许多疼痛性刺激如热,冷,电及机械刺激抑制痒[7]。搔抓,本身是疼痛的,是对瘙痒的行为反应, 也减轻瘙痒。支持(反对,原文误)这个假说的依据在于许多抑制疼痛的治疗药物诱导瘙痒,反之亦然。例如μ阿片抑制疼痛但加重瘙痒。

4.2.3特异性假说

这个假说提出存在仅对瘙痒刺激的初级感觉神经元。支持存在一条痒特异性感觉通路是发现对组胺敏感的痒觉初级传入神经和脊髓丘脑投射神经元[8,9]。另外,最近的证据表明存在其它传导非组胺性瘙痒的特异性初级传入神经,这种神经与临床上病理性瘙痒更相关[10]。

4.2.4选择性假说

现在认为组胺敏感的痒神经纤维不是“痒特异性”的,而是“痒选择性”的。因为它们也被纯致痛剂辣椒素兴奋[11]。在慢性瘙痒病人身上应用有害刺激包括热,机械和化学(缓激肽)刺激诱导瘙痒而不是疼痛的研究支持这个假说[12,13]。

现在的认识倾向于痒“特异性”或“选择性”假说。

4.3皮肤的痒神经支配

皮肤是人体中最富有神经支配的器官,各种感觉和运动神经末梢遍及皮肤各层。皮肤的感觉神经支配使人类能感觉温度,触,震动,疼痛和瘙痒的刺激。大多数皮肤细胞表达神经递质的受体,并且皮肤本身是这些分子的重要来源。除了神经营养作用外,皮肤中神经介质涉及皮肤自稳态,营养作用和应激反应[14]。

痒的区别性特征是其局限于皮肤,黏膜和结膜,而其它组织不感觉瘙痒[15]。目前的证据表明痒感觉源于表皮神经纤维的活动。虽然在表皮中还没有确定痒的特异性受体,下面证据支持这个看法:

。移除表皮废除痒感[16]。

。网状真皮和皮下脂肪炎症(如脂膜炎和蜂窝织炎所见)典型诱导疼痛而不是瘙痒。推测位于网状真皮深层和皮下脂肪的神经纤维不传导瘙痒。

。在瘙痒性皮肤病中过度呈现延伸入颗粒层的具有“游离”非特化神经末梢的表皮间神经纤维。许多神经纤维对痒传导中有意义的神经肽染色阳性(如P物质,生长激素抑制素,血管活性肠多肽和神经肽Y)表明痒在表皮通过这些神经纤维传导[17]。

4.4特异性组胺敏感痒觉C神经纤维

目前已确定了传导组胺诱导痒的组胺敏感性传入神经纤维[9]。这些组胺敏感性痒觉C神经纤维以传导速度低,支配区域大,机械刺激不反应,透皮电阈值高和产生轴突反射红斑为特征。重要的,这些纤维对组胺反应方式与人报告的痒感觉时程相匹配[9]。而且在慢性瘙痒病人微神经学研究中发现这些神经纤维呈自发性活动[18]。组胺敏感性神经纤维在皮肤所有伤害感受器中所占比例不到5%[3]。注意:绝大多数C纤维是对机械和热刺激敏感而对组胺不敏感[19]。

4.5组胺非依赖的痒觉C神经纤维

组胺敏感性神经纤维不能解释痒的外周传导的所有方面。越来越多的证据表明存在组胺非依赖的痒觉C神经纤维。在许多瘙痒性皮肤病中,抗组胺并不能缓解慢性瘙痒表明组胺不是主要介质[20,21]。而且痒可被机械性,点状热和电刺激及豆科攀缘植物的针状体引发,所有这些刺激不激活组胺敏感C神经纤维[2,10,16,22]。另外,电刺激及豆科攀缘植物的针状体引发缺乏潮红反应(轴突反射性红斑)的瘙痒,提示这些潜在的神经纤维与慢性瘙痒性疾病(典型无红斑反应)特别相关[10,22]。重要的是,最近研究显示豆科攀缘植物引发的瘙痒是通过辣椒素敏感传入神经纤维群传导的,这些神经纤维不同于传导组胺痒的组胺敏感C纤维[10]。

4.6痒觉脊髓丘脑神经元投射

在脊髓,初级传入C神经元与背角灰质的次级神经元形成突触。这些神经元然后穿过并在脊髓丘脑侧束上行至丘脑。在猫中使用微神经学确定了经离子导入组胺特异性和选择性兴奋板层Ⅰ脊髓丘脑束神经元亚类[8]。这些神经元类似于组胺敏感C神经纤维,在于它们是机械不敏感及对组胺具有延长激活的反应。有趣的是最近的一项研究显示胃泌素释放肽受体(GRPR)在脊髓背侧传导痒感觉(而不是痛)中起重要作用[23]。所有以上证据扩展了对于痒不仅在外周而且在中枢神经系统存在一个精细的神经途径的概念。

4.7高级中枢神经系统结构涉及痒处理

痒的中枢处理显示激活涉及感觉和运动功能及情绪的脑区。痒选择性脊髓丘脑神经元从脊髓板层Ⅰ投射到丘脑内侧背核的腹侧尾侧部分,然后依次投射到高级中枢神经系统结构[7]。在健康人使用正电子发射X线断层摄影术(PET)和功能性核磁影像(fMRI)的神经影像技术已证明痒的高级中枢处理过程。在这些研究中,组胺诱导的痒共同激活前扣带和脑岛皮质,前运动和辅助运动区,小脑,初级体觉皮质和丘脑[24-28]。这些脑区涉及感觉和运动功能及情绪。因此,多脑区参与痒的中枢处理反映出这个灾难性症状的多维性。被痒激活的脑区也涉及疼痛的中枢处理,提示被这两种感觉刺激激活的神经网络不是完全分开的,而是反映一个不同的激活方式[29]。

4.8结语

过去数十年的研究已极大的增加了我们对痒怎么从皮肤传导至大脑的理解。未来的研究将进一步阐明痒的神经通路并将最终有助于发展新的治疗痒的手段。


此文章内容仅代表医生观点,仅供参考。涉及用药、治疗等问题请到当地医院就诊,谨遵医嘱!

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