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嗅性诱发电位

来源:中华耳鼻咽喉科杂志 作者:陈兴明徐春晓倪道凤 2004-9-30

摘要: 嗅性诱发电位(olfactory evoked potentials, OEP)作为一项客观而灵敏的电生理指标,对于嗅觉系统及其相关疾病的诊断具有重要的临床应用价值。现从嗅觉的解剖、生理,嗅性诱发电位的波形、影响因素及其临床应用等方面加以阐述。定义和研究历史嗅性诱发电位系由气味剂(odrants)或电脉冲刺激嗅粘膜,应用计算机叠加技术......


  嗅性诱发电位(olfactory evoked potentials, OEP)作为一项客观而灵敏的电生理指标,对于嗅觉系统及其相关疾病的诊断具有重要的临床应用价值。现从嗅觉的解剖、生理,嗅性诱发电位的波形、影响因素及其临床应用等方面加以阐述。

  定义和研究历史

  嗅性诱发电位系由气味剂(odrants)或电脉冲刺激嗅粘膜,应用计算机叠加技术,按国际标准10/20法在头皮特定部位记录到的特异性脑电位。由气味剂刺激诱发者亦称嗅性相关电位(olfactory event-related potentials, OERP)。

  嗅觉是最原始的感觉功能之一,起着识别、报警、增进食欲、影响情绪等作用,对于一些从事特殊职业者,如香精师、美食家、侦察员、化学师、医师、公安消防人员等,灵敏的嗅觉更是必不可少。

  长期以来,对于嗅觉能力的检测或嗅觉疾病的诊断,主要依赖患者的主诉和一些主观的检查方法,如常用的标准微胶囊嗅功能检查法(University of Pennsylvania Smell Identification Test, UPSIT)、T&T嗅觉计和静脉性嗅觉试验等,它们的主观随意性大,结果不够可靠。因此,人们一直致力于寻找一种客观的嗅觉检查方法。

  本世纪五十年代,人们以电刺激动物嗅粘膜,在头皮特定部位记录到稳定的特异性脑电位变化,称之为嗅性诱发电位。1966年Finkenzeller等[1]用气味剂刺激人类嗅粘膜,同样在头皮特定部位记录到了嗅性诱发电位,亦即嗅性相关电位。但在当时的实验条件下,不能排除三叉神经受刺激诱发的电位的影响。1978年Kobal等[2]研制了一种嗅觉刺激装置,其在刺激嗅区粘膜的同时不会引起呼吸区粘膜的温度和体感变化。后来,人们又发现了仅能兴奋嗅觉系统而不兴奋三叉神经系统的化学物质,如香草醛(3-甲氧基-4-羟基甲醛)、硫化氢等[3]。从此,嗅性诱发电位的研究得到了较快的发展。与电刺激相比较,应用化学刺激更接近嗅觉生理,近年来的研究也主要集中于OERP。

  嗅觉系统的解剖通路

  嗅觉系统主要由嗅上皮、嗅球和嗅皮层三部分组成[4]。

  每侧鼻腔嗅区粘膜总面积约1~5 cm2,由假复层柱状上皮构成。嗅上皮内主要含嗅觉感受细胞(olfactory receptor cells)、支持细胞和基底细胞。嗅觉感受细胞为双极神经元,周围突伸向粘膜表面,末端形成带纤毛(10~30根)的嗅泡;中枢突无髓鞘,融合成嗅丝后穿过筛板止于嗅球。支持细胞规则排列于粘膜浅表嗅感觉细胞的树突间,起着支持作用,而不直接参与嗅觉处理。基底细胞位于粘膜最底层,能分化为嗅觉感受细胞和支持细胞。

  嗅球位于前颅窝底,是嗅觉通路的第一中转站。嗅球呈层状结构,由外向内依次为嗅神经层(olfactory nerve layer)、突触球层(glomerular layer)、外丛状层(external plexiform layer)、僧帽细胞层(mitral cell layer)、颗粒细胞层(granule cell layer)和前嗅核层(anterior olfactory nucleus layer),其中颗粒细胞层亦称内丛状层(internal plexiform layer)。分布于其间的神经元有僧帽细胞(mitral cells)、丛状细胞(tufted cells)、球周细胞(periglomerular cells)、颗粒细胞(granule cells)和短轴突细胞(short axon cells)等。僧帽细胞的胞体直径15~30 μm,顶树突垂直穿过外丛状层,与突触球形成树形复合体,二级树突分深、浅二类,平行分布于外丛状层。丛状细胞根据其位置分内丛状细胞、中丛状细胞和外丛状细胞,树突分布于突触球层,内、外丛状细胞和僧帽细胞的轴突一起参与嗅束的构成,而中丛状细胞的轴突则分叉后分布于颗粒细胞层。球周细胞位于突触球周围,轴突参与球周局部神经元回路的形成。颗粒细胞无轴突,有大量树突嵴。浅层颗粒细胞的树突在外丛状层浅部与丛状细胞的二级树突形成突触回路,深层颗粒细胞则在外丛状层深部与僧帽细胞的二级树突形成局部突触回路。由此可见,嗅觉系统内存在两种平行的嗅觉信号处理机制的观点是有一定道理的。另外,在各突触球、两侧嗅球、嗅中枢神经元之间均有着广泛的神经联系,起着相互影响和反馈的作用。嗅束主要由僧帽细胞、丛状细胞的轴突纤维及嗅皮质投射到嗅球颗粒细胞的纤维构成,还包括一些对侧嗅球与前嗅核的传出纤维,为嗅信息的传入与抑制性的传出通路。

  对于深层嗅中枢的解剖结构,目前尚无定论。大多数学者认为[8]:嗅束接近前穿质处形成嗅三角,其底部两侧发出两条灰质带:即外侧嗅回和内侧嗅回。前者移行于梨状叶,其内侧缘的纤维束(外侧嗅纹)至岛回,终止于杏仁核周区;后者移行于大脑半球内侧面隔区,通过内侧嗅纹中的纤维束连接终板旁回、胼胝体下回和前海马残体,部分内侧嗅纹经前连合与对侧嗅球联系。嗅皮质为嗅高级中枢,分为初级嗅皮质和次级嗅皮质。前者包括前梨状区和杏仁周区,直接接受来自嗅球和


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