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皮层和皮层下神经控制吞咽的综述

期刊:DysphagiaDOI:10.1007/s00455-023-10613-x

《吞咽的皮层及皮层下神经控制:叙述性综述》学术报告

作者及机构
本研究由台湾国立大学医学院康复医学系的Kuo-Chang Wei(魏国璋)、Tyng-Guey Wang(王廷魁)与Ming-Yen Hsiao(萧名彦)合作完成,发表于期刊《Dysphagia》2023年8月刊(DOI: 10.1007/s00455-023-10613-x)。

研究背景与主题
本文是一篇系统性综述,旨在整合近年来关于吞咽神经控制的神经生理学与临床研究成果,重点关注大脑皮层(cerebral cortex)及皮层下结构(subcortical structures,如基底节、丘脑)在吞咽调节中的作用。传统研究多集中于脑干水平的吞咽中枢模式发生器(Swallowing Central Pattern Generator, SCPG),而对更高级脑区调控机制的认知仍存在空白。随着神经影像学技术(如fMRI、PET)和神经调控疗法(如经颅磁刺激TMS)的发展,作者试图构建更全面的吞咽神经网络模型,并为吞咽障碍(dysphagia)的临床治疗提供理论依据。

主要内容与观点

  1. 大脑皮层在吞咽控制中的核心作用

    • 感觉运动皮层(Sensorimotor cortices):通过接收来自口腔、咽喉的传入信息,启动并协调吞咽动作。研究表明,卒中患者若右侧中央后回(postcentral gyrus)受损,会导致咽期吞咽延迟和喉部闭合障碍(证据来源:Wilmskoetter et al., 2019)。fMRI显示,初级运动皮层(primary motor cortex)在吞咽启动时出现高频伽马活动暴发(Hashimoto et al., 2021)。
    • 顶颞叶皮层(Parietal-temporal cortex):负责感觉-运动整合,右半球顶颞叶损伤与吞咽反射触发延迟显著相关(Suntrup et al., 2015)。
    • 岛叶皮层(Insular cortex):作为吞咽网络的“整合中枢”,连接嗅觉、边缘系统与运动皮层,其前部损伤可导致长期经口进食困难(Galovic et al., 2017)。
  2. 皮层下结构的调控机制

    • 基底节(Basal ganglia):通过皮质-基底节-丘脑环路(cortico-basal ganglia-thalamo-cortical loop)调控吞咽运动协调性。帕金森病患者的基底节功能退化可表现为舌骨运动迟缓(Kim et al., 2019)。
    • 丘脑(Thalamus):作为感觉与运动信息的中继站,丘脑卒中患者常出现吞咽效率下降(Maeshima et al., 2014)。
    • 白质纤维束:如内囊(internal capsule)和上纵束(superior longitudinal fasciculus)的损伤会中断皮层与脑干的连接,导致咽期吞咽障碍(Moon et al., 2019)。
  3. 半球优势与神经可塑性

    • 吞咽控制存在任务依赖性半球偏侧化(task-dependent hemispheric dominance)。例如,右半球运动皮层主导自主吞咽启动,而左半球更多参与舌部运动(Mistry et al., 2011)。
    • 非侵入性脑刺激(如rTMS)可通过增强受损半球神经可塑性改善卒中后吞咽功能(Cheng et al., 2022荟萃分析);深部脑刺激(DBS)对帕金森病吞咽障碍的疗效仍存争议(Yu et al., 2021)。

神经调控的临床转化价值
- rTMS(重复经颅磁刺激):高频刺激患侧半球或低频抑制健侧半球可缩短吞咽反应时间(Mistry et al., 2007)。
- DBS(深部脑刺激):丘脑腹中间核(VIM)刺激可能通过调节小脑-丘脑通路改善吞咽协调性(Lapa et al., 2020)。

论文的意义与局限性
本文首次系统性梳理了皮层及皮层下结构在吞咽中的分工与协作机制,为吞咽障碍的精准定位治疗提供了理论基础。然而,现有研究存在样本异质性大、病灶-症状映射(lesion-symptom mapping)结果不一致等问题,未来需结合多模态神经影像与个体化神经调控方案进一步探索。

亮点总结
1. 提出“皮层-皮层下-SCPG”三级调控模型,强调高级脑区对脑干反射的抑制作用。
2. 整合了卒中、帕金森病等多病种的临床证据,揭示不同神经疾病导致吞咽障碍的共性机制。
3. 为神经调控疗法的靶点选择提供了理论支持(如刺激右半球感觉运动皮层或岛叶)。

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