Анатомический обзор центральной соматосенсорной системы

Центральную переработку сигналов от периферических рецепторов можно рассматривать на трех функциональных уровнях -афферентной, интегративной и эфферентной подсистем. Афферентный. или сенсорный, уровень соматовисцеральной системы связан со спинным мозгом, стволом мозга, таламусом и корой больших полушарий. Действуют

208 ЧАСТЬ III. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

различные проводящие пути, позволяющие перерабатывать информацию параллельно, используя ее для выполнения разных функций. Периферическая сенсорная поверхность (совокупность всех рецепторов вне ЦНС) проецируется на таламус и кору таким образом, что упорядоченно (соматотопически) картируется в ЦНС. Следующие этапы центральной нервной переработки информации соответствуют интегративному и эфферентному уровням. Ассоциативная и лимбическая системы выполняют главным образом интегративные функции. Одна из важнейших задач этих систем-сопряжение сигналов от различных сенсорных систем с информацией, хранящейся в памяти. Двигательная и вегетативная системы выполняют эфферентные функции. Сложные взаимодействия трех функциональных подсистем, по-видимому, лежат в основе поведения. Оно в присутствии сенсорных стимулов делится на восприятия и реакции с пятью компонентами: когнитивным (включающим осознанное различение), аффективным (связанным с эмоциями), мотивационным (связанным с побуждениями, или драйвами), двигательным и вегетативным.

Дихотомия в восходящей центральной соматовисцеральной системе. Афферентные нервные волокна от туловища и конечностей идут в спинной мозг по спинномозговым нервам, а от лица - в ствол мозга по тройничному нерву. Сигналы от рецепторов различным образом используются в обоих этих пентральных отделах для двигательных и вегетативных рефлексов, а также передаются в высшие отделы головного мозга по системам восходящих волокон. На рис. 9.16 для общей ориентации в таких связях дана сильно упрощенная их схема.

Соматосенсорная информация передается по двум главным системам восходящих трактов,различающихся как анатомически, так и функционально. Это системы:

- заднего столба, или лемнисковая;

- переднебокового канатика.

Главные связи в обеих системах служат для соединения каждой стороны тела с противоположной (контралатеральной) половиной головного мозга. Функционально система заднего столба связана с кожной механорецепцией и проприоцепцией, а система переднебокового канатика-главным образом с терморецепцией иноцицепцией. Хотя в спинном мозгу обнаружены дополнительные восходящие пути соматосенсорной информации, полезно сохранять именно такое деление, основанное на двух главных системах трактов.

Последствия повреждения спинного мозга. Когда спинной мозг только «надорван» с одной стороны (например, при несчастном случае), прерывание

Рис. 9.16.Анатомическая организация главных функциональных элементов соматосенсорной системы (схема). Красным цветом показаны тракты и ядра системы заднего столба, черным-тракты и ядра системы переднебокового канатика. Красные стрелки означают соматотопическое картирование, т.е. топографически упорядоченные проекции периферической сенсорной поверхности на соответствующие области ЦНС. SI, SIIпервая и вторая соматосенсорные проекционные области коры

трактов в его белом веществе вызывает характерный неврологический дефицит, синдром Броун-Секара (рис. 9.17, А). Он заключается в сенсорных нарушениях с обеих сторон тела ниже уровня повреждения с параличом произвольных движений на ипсилатеральной стороне. Сенсорная недостаточность с двух сторон тела неодинакова: ипсилатерально нарушено осязание (повышен, например, двухточечный порог, ср. рис. 9.3), а контралатерально-восприятие боли и тепловых стимулов. В то же время ипсилатеральные ноцицепция и терморецепция, как и контралатеральное осязание, нормальные. Поэтому такой эффект называется диссоциированным сенсорным дефицитом [20].

ГЛАВА 9. СОМАТОВИСЦЕРАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА 209

Рис. 9.17. Неврологические нарушения после одностороннего перерыва спинного мозга (синдром БроунСекара). А. Перерыв справа в сегменте Т8 вызывает ипсилатеральный двигательный паралич, ухудшение осязания (заметное повышение двухточечного порога) и контра латеральное исчезновение болевой и температурной чувствительности. Б. Поперечный срез спинного мозга на уровне сегмента Т8, показывающий три спинальных проводящих пути, разрыв которых вызывает перечисленные выше дефициты

Он обусловлен разрывом трактов в белом веществе. Блокада нисходящих двигательных путей (например, пирамидного тракта) вызывает ипсилатеральный паралич произвольных движений, повреждение заднего столба нарушает ипсилатеральное осязание, а переднебокового канатика контралатеральные ноцицепцию и терморецепцию. Сенсорная информация от определенной области кожи идет по заднему столбу и переднему канатику с разных сторон, но на уровне головного мозга в случае обоих этих сенсорных путей она воспринимается преимущественно контралатерально той стороне тела, на которую действует стимул.