基底核
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基底核(Basal nucleus,或稱為基底神經節)是大腦深部一系列神經核團組成的功能整體。
- 它位於大腦皮質底下一群運動神經核的統稱,與大腦皮層,視丘和腦幹相連。
- 目前所知其主要功能為自主運動的控制、整合調節細緻的意識活動和運動反應。它同時還參與記憶,情感和獎勵學習等高級認知功能。
- 基底核的病變可導致多種運動和認知障礙,包括帕金森氏症和亨廷頓氏症等。
- 是紋狀體(corpus striatum)+視丘下核(subthalamic nucleus)[視丘下區域(Subthalamic region)]+黑質(substantia nigra)
- A. 簡單說來就是可以命令大腦產生動作的位置(非自主的運動);B. 一群位於視丘與下視丘的運動神經細胞;C. 這群細胞若被破壞會導致運動功能的障礙如:Parkinson’s disease, encephalitis lethalgia
D. 接受從黑質dopamine 神經元傳遞來的神經纖維;E. 在這個組織裡形成許多迴路來啟動或阻止動作的發生;F. 此區域內也有迴路與記憶情緒關連
- 分區功能介紹:A. Corpus striatum,與運動有關;B. Claustrum (帶狀核),與內臟訊息整合有關;C. Amygdaloid complex (杏仁複合體) = Archistriatum,是情緒恐懼中樞
- 基底核的英文學名為「Basal ganglia」。其中的「Basal」(基底)意表起解剖位置位於大腦的深部和底部。而「Ganglia」(神經節)是一命名錯誤。
- Ganglia一詞本義指周邊神經系統的神經元胞體的聚集部,但實際上基底核位於中樞神經系統。中樞神經系統的神經元胞體聚集應稱為「核」(「Nucleus」,例如紅核:Red nucleus)。
- 這個英文的錯誤命名一直沿用至今,成為習慣。 但是中文術語「基底核」卻糾正了這個錯誤。
基底核在台灣的研究
- 陽明大學神經科學研究所劉福清研究團隊,發表在調控大腦基底核(basal ganglia)的紋狀體(Corpus striatum)構造中,有關神經元分化與遷移的機制基因研究,並揭示其與動作習慣與動機情緒的關聯。
- 該項研究已刊登在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。
- 劉福清表示,這項研究解開大腦的基底核區域,如何劃分為不同的次級區域,從而建構出不同的次級神經迴路,讓大腦能執行精確與複雜的神經功能。
- 劉福清說明,基底核是位於大腦深部一群神經核組成的構造,掌管動作學習、獎勵、動機、情感以及自主運動的中樞,而發揮這些神經功能的關鍵,仰賴於基底核中的紋狀體背側與腹側核區的神經迴路。
- 背側核區調控動作與認知功能,是養成習慣行為的關鍵區域;腹側核區則參與獎賞與成癮機制,是影響動機情緒的關鍵區域。
- 紋狀體核區如何建構,並劃分成這兩個區域的神經迴路仍然未知。
- 劉福清和他當年的學生張瓈云(現為中國醫藥大學副教授),在16年前於哺乳類類動物的大腦中發現一種名為Nolz-1的基因,可能參與控制紋狀體發育的遺傳程序,但當時並不瞭解其背後的機轉。
- 研究團隊進一步發現,經過有絲分裂後,Nolz-1藉由抑制Dlx1與Dlx2基因,促進神經元細胞分化並決定細胞遷移方向,從而建構成背側或腹側紋狀體,證實了Nolz-1與Dlx1與Dlx2基因的交互作用,調控不同種類神經元命運與分化過程。
- 研究團隊在動物模型中觀察到,Nolz-1在胚胎神經發育階段,透過抑制Dlx1與Dlx2基因所表達的功能蛋白,讓神經元可以順利分化並遷移成紋狀體的兩個區域,形成背側紋狀體與腹側紋狀體。
- 一旦動物剔除Nolz-1基因後,Dlx1與Dlx2大量表現,會造成神經元細胞分化遷移錯誤,導致背側核區萎縮,腹側核區擴大,確立了Nolz-1是直接調控Dlx1與Dlx2的基因。
- 劉福清表示,無論是背側還是腹側紋狀體,神經發育皆源自同一區神經幹細胞分化而來,這項研究想解答的是為什麼來自同一區的神經細胞,最後會分化遷移到不同的區域,建構成不同的神經功能迴路。
- 他進一步表示,由於基底核除了控管不同的神經功能外,神經迴路的正常與否也與許多神經疾病的病理機制有關,例如帕金森氏症、亨廷頓舞蹈症、思覺失調症等,瞭解不同神經迴路的建構與功能,有助於發展治療神經與精神疾病的策略。[1]
基底核與帕金森氏症相關聯
- 「事實上,帕金森氏症是一種神經退化性疾病,目前所知是患者腦內生產多巴胺 (Dopamine) 的神經細胞退化所致,但真正的致病原因仍然未明。」
- 「生理學上,人類大腦中控制自主運動的單位稱為『基底核 (basic ganglia)』,它與腦中其他與運動相關的部位如運動皮質 (motor cortex) 相連,在基底核當中有個稱為『黑質 (substantia nigra)』的神經核團,簡單來說,神經核團就是具有相同功能的神經聚集的區域。」醫生一邊說著,一邊將手邊的資料秀給王媽媽看。
- 「剛剛提到的黑質,其內部的神經細胞負責製造多巴胺,這種分泌物有助於大腦傳遞運動訊號。如果多巴胺分泌發生問題(低於正常人濃度80%),無法與另一種神經傳導物質『γ-氨基丁酸 (GABA)』取得平衡時,就會產生帕金森氏症症狀,影響患者的行動能力。」
- 「大部分的患者是腦內黑質發生病變才罹病,所以又稱為『原發性帕金森氏症 (Idiopathic Parkinsonism)』。
- 40歲之前也有可能罹患帕金森氏症,醫學上稱為『早發性帕金森氏症 (Early Onset Parkinsonism)』,這種案例較不常見,但如果有動作變得緩慢、肌肉僵硬症狀,還是要就醫比較好。」
- 帕金森氏症常見的症狀:
- 顫抖:肢體處於靜止狀態時產生不自然抖動,如手指會有搓揉東西的動作。
- 僵硬:如四肢僵硬、駝背,以及缺乏臉部表情,又稱面具臉。
- 運動遲緩:想走卻無法走,或是以碎步行走。
- 姿勢不穩:腳步不穩,缺乏平衡感,甚至可能跌倒。
- 書寫障礙:書寫時字體越來越小。
- 溝通障礙:講話小聲、含糊、聲調無起伏。
- 感覺功能異常:嗅覺異常、肢體麻木等。
- 肌張力不全:持續性肌肉收縮,造成肢體不自主扭動。
- 自主神經系統障礙:如便祕、尿失禁、頻尿、性功能障礙等。
- 其他:憂鬱症、睡眠障礙等。
- 帕金森氏症患者的腦部缺乏足夠的多巴胺,而罹患阿茲海默症後,大腦會發生萎縮現象,其實兩者並不一樣。」
- 雖無法痊癒,但可控制症狀。
- 「帕金森氏症是一種退化性疾病,雖然我們無法停止神經持續退化,但可以透過藥物使患者維持日常活動能力。由於患者是缺乏多巴胺才生病,在治療概念上,就是以補充失去的多巴胺為主。
- 目前使用的藥物大致有左多巴 (Levodopa)、多巴胺接受體促效劑 (Dopamine Receptor Agonists)、COMT 抑制劑 (兒茶酚-O-甲基轉移酶抑制劑,COMT Inhibitors)、MAO-B 抑制劑 (單胺氧化酶 B 抑制劑,MAO-B Inhibitors)、阿曼他定 (Amantadine)、抗膽激素 (Anticholinergics) 等等。」
- 「可由醫生視患者情況實施手術治療,典型治療方式為在大腦中植入電極,直接刺激基底核,以彌補因多巴胺分泌不足導致腦內運動訊號傳遞異常的狀況。」
- 「除了藥物控制外,日常保健亦不可少。在飲食方面,均衡飲食對帕金森氏患者至關重要,但是,為避免影響左多巴的藥效,患者應以低蛋白飲食為原則,若有便秘症狀,也可透過補充膳食纖維來舒緩。」
- 「規律的運動也有助於帕金森氏症患者復健,像是慢跑、游泳、伸展運動、太極拳等等,其中太極拳能增加心肺功能及改善平衡能力。」[2]
目录
参考來源
- ↑ 記者 吳培安. 蒲松龄前世与后身的传奇. 環球生技雜誌. 2020-09-29 [2021-10-29] (中文).
- ↑ 政昇藥局. 帕金森氏症10大症狀,日常生活飲食與復健改善|家天使-找看護第一品牌. 家天使. 2020-11-05 [2021-10-29] (中文).