摘要:嗅覺是人體十分重要的感覺功能,具有辨別氣味、識別環(huán)境等作用,嗅覺功能的障礙會造成生活質(zhì)量明顯下降,甚至可以造成精神上的壓抑或者憂郁。但是,迄今為止人們對嗅覺結(jié)構(gòu)與功能的了解和研究較視覺、聽覺和觸覺相對滯后。近年來隨著MRI硬件設(shè)備與軟件技術(shù)水平的快速發(fā)展,越來越多的學(xué)者利用MRI對嗅球和嗅束以及嗅覺相關(guān)區(qū)域的腦皮質(zhì)體積進(jìn)行測量,以探討嗅覺的傳導(dǎo)通路。
關(guān)鍵詞:嗅覺傳導(dǎo);形態(tài)學(xué);現(xiàn)狀
1嗅覺傳導(dǎo)通路
嗅覺傳導(dǎo)開始于鼻腔內(nèi)嗅黏膜,嗅粘膜由嗅上皮和固有層組成,主要分布于鼻腔頂中部、鼻中隔上部及鼻腔外側(cè)壁,嗅上皮中的嗅細(xì)胞周圍支末端膨大形成帶纖毛的嗅泡,中樞支形成嗅絲。嗅絲組成嗅神經(jīng),穿過篩骨篩孔進(jìn)入顱內(nèi)的嗅球,嗅球位于顱前窩底部篩板之上、大腦額葉下方,嗅球內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)包括僧帽細(xì)胞、叢狀細(xì)胞、絲球小體、嗅神經(jīng)纖維、多種類型的中間神經(jīng)元等,嗅神經(jīng)首先與絲球小體的樹突形成突觸關(guān)系,嗅覺信號再經(jīng)僧帽細(xì)胞和叢狀細(xì)胞軸突組成的嗅束傳導(dǎo)至嗅覺初級中樞。嗅覺初級中樞包括嗅結(jié)節(jié),杏仁核,前嗅核,梨狀皮質(zhì),內(nèi)嗅皮層,嗅周皮質(zhì)。前嗅核主要作用是協(xié)調(diào)雙側(cè)大腦半球?qū)π嵊X信號的處理。動物的嗅結(jié)節(jié)體積很大,嗅結(jié)節(jié)在人類已經(jīng)基本退化。杏仁核是處理嗅覺情感信息的主要結(jié)構(gòu)。梨狀皮、嗅周皮質(zhì)、內(nèi)嗅皮層與海馬結(jié)構(gòu)緊密相連,參與嗅覺的認(rèn)知功能。嗅覺高級中樞包括島葉前腹側(cè)部分,眶額回皮質(zhì)。Kolb等[1]認(rèn)為有兩條通路可以到達(dá)嗅覺高級中樞,一條是直接投射到嗅覺高級中樞,另一條是通過下丘腦背內(nèi)側(cè)核投射到嗅覺高級中樞。
引起嗅覺功能障礙的因素有很多,包括正常老化、頭部外傷、上呼吸道感染、帕金森病、阿爾茨海默病、精神分裂癥等等。但是導(dǎo)致嗅覺功能障礙的根本原因至今尚未有明確的定論。一些學(xué)者通過分析嗅覺相關(guān)腦區(qū)腦皮質(zhì)形態(tài)的改變與嗅覺功能的相關(guān)性,并發(fā)現(xiàn)了許多有趣的聯(lián)系。
2嗅球和嗅束的MRI體積測量
2.1健康成人嗅球體積測量 嗅球(Olfactory bulb,OB)及嗅束(Olfactory tract,OT)是嗅覺刺激進(jìn)入嗅覺相關(guān)腦皮層的必經(jīng)之路。一些研究者應(yīng)用MRI技術(shù)對嗅覺功能正常的志愿者進(jìn)行嗅球及嗅束的體積測量。Buschhuter 等[2]應(yīng)用MRI技術(shù),對125例(平均年齡:19~79歲)嗅覺功能正常的志愿者進(jìn)行OB體積測量,結(jié)果表明雙側(cè)OB體積與年齡呈負(fù)相關(guān)。Yousem 等[3]應(yīng)用MRI技術(shù)對36例(平均年齡:22~78歲)嗅覺功能正常的健康志愿者進(jìn)行嗅球及嗅束(ORTs)的體積測量,結(jié)果顯示ORTs體積在40歲之前隨著年齡的增長而增大,在40歲之后隨著年齡的增長而減小。
2.2上呼吸道感染伴嗅覺功能異常患者嗅球體積測量 大部分上呼吸道感染患者都會伴有嗅覺功能的異常。Rombaux等[4]應(yīng)用MRI技術(shù),對26例上呼吸道感染并伴有不同程度嗅覺功能異常的患者進(jìn)行OB的體積的測量,結(jié)果表明嗅覺功能完全缺失患者OB體積大于嗅覺功能部分缺失患者OB體積。Muelle等[5]的研究結(jié)果表明上呼吸道感染后伴有嗅覺功能障礙的患者OB體積明顯小于健康志愿者OB體積。Rombaux等[6]應(yīng)用MRI技術(shù),對122例上呼吸道感染后伴不同程度嗅覺功能障礙的患者進(jìn)行OB體積的測量,結(jié)果表明嗅球體積與嗅覺功能具有相關(guān)性。
2.3外傷伴嗅覺功能異常患者嗅球體積測量 外傷??蓪?dǎo)致嗅覺功能異常。Doty等[7]應(yīng)用MRI技術(shù),對外傷后伴不同程度嗅覺功能異?;颊吲c健康志愿進(jìn)行OB體積測量,結(jié)果表明外傷組OB體積明顯小于正常組。Yousem等[8]的研究結(jié)果表明,外傷后嗅覺功能完全缺失患者的ORTs體積明顯小于外傷嗅覺功能患部分缺失患者。
2.4精神分裂癥伴嗅覺功能異常患者嗅球體積測量 許多研究者發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者嗅覺功能明顯降低。Turetsky等[9]應(yīng)用MRI技術(shù),對26例伴有嗅覺功能異常的精神分裂癥患者及22例性別、年齡相匹配的健康志愿者行MRI掃描并手工測繪OB體積,結(jié)果表明伴有嗅覺功能異常的精神分裂癥患者OB體積明顯小于健康志愿者,該研究表明精神分裂癥患者的嗅覺功能異常可能與OB體積的減小有關(guān)。Turetsky的研究亦表明,伴有嗅覺功能障礙的精神分裂癥患者OB體積均較正常人減小。
2.5阿爾茨海默病伴嗅覺功異?;颊咝崆蝮w積測量 阿爾茨海默?。ˋD)是一種神經(jīng)退行性疾病,病理研究顯示阿爾茨海默?。ˋD)患者OB體積減小、前嗅核神經(jīng)元數(shù)量減少。伍建林等[10] 對14例伴有嗅覺功能障礙的阿爾茨海默病(AD)患者(平均年齡:57~85 歲)和25例健康志愿者(平均年齡:52~81 歲)進(jìn)行全腦MRI掃描,并在高分辨圖像上手工測繪OB輪廓,各層面內(nèi)OB面積乘以層厚相加得到OB體積,結(jié)果顯示阿爾茨海默?。ˋD)患者OB體積小于正常志愿者。
2.6帕金森病伴嗅覺功能障礙患者嗅球體積測量 帕金森?。≒arkinson's disease,PD) 是常見的神經(jīng)退行性疾病,多個研究證明帕金森病患者存在明顯的嗅覺減退,Doty[7]對20例伴有嗅覺功能障礙的帕金森病(PD)患者及12例性別年齡相匹配的健康志愿者進(jìn)行MRI成像并測繪OB體積,采用Sniffin'Sticks法對受試者進(jìn)行嗅覺功能測試,結(jié)果表明患者OB體積明顯小于健康志愿者。
3嗅覺相關(guān)腦皮質(zhì)MRI體積測量
目前嗅覺相關(guān)腦區(qū)MRI測量主要局限在嗅球和嗅束,對于嗅覺相關(guān)中樞腦皮質(zhì)的體積測量很少。Turetsky等[11]應(yīng)用MRI技術(shù),對52例(平均年齡19~53歲)伴有嗅覺功能障礙的精神分裂癥患者進(jìn)行嗅周皮質(zhì)、內(nèi)嗅皮層及顳極皮質(zhì)的體積測量,并采用UPSIT方法對受試者進(jìn)行嗅覺功能評價,結(jié)果顯示相對于健康志愿者,伴有嗅覺功能障礙的精神分裂癥患者嗅周皮質(zhì)及內(nèi)嗅皮層的體積減小,顳極皮質(zhì)的體積無明顯改變。
Bitter等[12]應(yīng)用SPM5軟件對17例嗅覺缺失的患者以及17例年齡、性別相匹配的正常人進(jìn)行基于體素的形態(tài)學(xué)分析,結(jié)果表明嗅覺缺失患者嗅覺相關(guān)腦皮質(zhì)(眶額回皮質(zhì)、梨狀皮質(zhì)、島葉皮質(zhì)、海馬旁回皮質(zhì))體積較正常人減小。同時Bitter等[13]應(yīng)用SPM5軟件對24例嗅覺減退的患者以及43例年齡、性別相匹配的正常人的腦皮質(zhì)進(jìn)行基于體素的形態(tài)學(xué)分析,結(jié)果表明嗅覺減退的患者嗅覺相關(guān)腦皮質(zhì)(島葉皮質(zhì)、梨狀皮質(zhì)、眶額回皮質(zhì))體積較正常人小。Baba等[14]應(yīng)用MRI技術(shù),對14例伴有嗅覺功能異常的帕金森患者及14例性別、年齡相匹配的不伴有嗅覺功能異常的帕金森患者的腦皮質(zhì)進(jìn)行基于體素的形態(tài)學(xué)分析,結(jié)果表明伴有嗅覺功能障礙的帕金森患者外側(cè)前額葉皮質(zhì)、杏仁核、顳葉皮質(zhì)、內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)及雙側(cè)扣帶回皮質(zhì)體積減小,并于3年后對同一批人進(jìn)行復(fù)診,結(jié)果表明不伴有嗅覺功能障礙的帕金森患者,杏仁核及顳葉皮質(zhì)體積減小,伴有嗅覺功能障礙的帕金森患者嗅覺相關(guān)腦皮質(zhì)無明顯變化。
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