夜黎本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e，由夜黎重新編輯。（根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明）
原文傳送門：<15> The Autonomic Nervous System — 15.3 Central Control
索引傳送門：《解剖學和生理學2e》索引頁面
學習本節後，你將能夠：
- 描述大腦高階中樞在自主調節中的作用
- 解釋下視丘與穩態的聯繫
- 描述〝將自主系統和情緒聯繫起來〞的中樞神經系統區域
- 描述對自主系統的下行控制很重要的路徑
前言
當光線照射到視網膜並導致訊號沿著視神經傳播時，瞳孔光反射（圖 15.10）開始。 這是視覺感覺，因為這種反射的傳入分支只是共享特殊的感覺路徑。 明亮的光線照射到視網膜上，透過動眼神經引起副交感神經反應，然後是來自睫狀神經節的節後纖維，刺激虹膜的圓形纖維收縮並收縮瞳孔。 當光線照射到一隻眼睛的視網膜時，兩隻眼睛的瞳孔都會收縮。 當光線被移除時，兩隻眼睛的瞳孔再次擴張回到靜止位置。 當刺激是單側的（僅呈現給一隻眼睛）時，反應是雙邊的（兩隻眼睛）。 對於軀體反射來說並非如此。 如果你觸摸暖氣片，你只需將那隻手臂向後拉，而不是兩隻手臂都向後拉。 自主反射的中樞控制與軀體反射不同。 下視丘與其他中樞神經系統位置一起控制自主系統。
瞳孔處於競爭性自主控制之下，以響應照射到視網膜的光線水平。 當視網膜沒有接收到足夠的光線時，交感系統會擴張瞳孔，而當太多的光線照射到視網膜時，副交感系統會收縮瞳孔。
前腦結構
自主控制基於內臟反射，由傳入和傳出分支組成。 這些穩態機制是基於自主系統兩個部分之間的平衡，從而根據交感或副交感系統的主要輸入，產生各種器官的張力。 協調這種平衡需要從下視丘等前腦結構開始，一直延伸到腦幹和脊髓的整合。
下視丘
下視丘〔hypothalamus〕是許多穩態機制的控制中心。 它調節自主神經功能和內分泌功能。 它在瞳孔反射中發揮的作用證明了這個控制中心的重要性。 視神經主要投射到視丘〔thalamus〕，視丘是有意識視覺感知到枕葉皮質的必要中繼。 然而，視神經的另一個投射到達下視丘。
然後，下視丘使用該視覺系統的輸入來驅動瞳孔反射。 如果視網膜被高強度的光激活，下視丘就會刺激副交感神經反應。 如果視神經訊息顯示視網膜上的光線水平較低，下視丘就會激活交感神經反應。 下視丘的輸出遵循兩個主要束，即背側縱束〔dorsal longitudinal fasciculus〕和內側前腦束〔medial forebrain bundle〕（圖 15.11）。 沿著這兩條束，下視丘可以影響動眼神經複合體的埃丁格-韋斯特法爾核〔Edinger–Westphal nucleus〕或胸脊髓的外側角。
下視丘是大部分自主神經功能的中樞控制來源。 它接收來自大腦結構的輸入並投射到腦幹和脊髓結構，以調節身體器官系統的交感神經和副交感神經輸入的平衡。 主要通路是內側前腦束〔medial forebrain bundle〕和背側縱束〔dorsal longitudinal fasciculus〕。
這兩條束將〝下視丘與腦幹的主要副交感神經核〞和〝胸腰段脊髓的節前（中樞）神經元〞連接起來。 下視丘也透過內側前腦束接收來自前腦其他區域的輸入。 嗅覺皮質、基底前腦的隔核〔septal nuclei〕和杏仁核透過內側前腦束投射到下視丘。 這些前腦結構會告知下視丘有關神經系統的狀態，並且可以影響體內平衡的調節過程。 杏仁核就是一個很好的例子，它位於顳葉大腦的皮質下方，在我們記憶和感受情緒的能力中扮演重要角色。
杏仁核
杏仁核〔amygdala〕是顳葉內側區域的一組核團，屬於邊緣葉的一部分（圖 15.12）。 邊緣葉〔limbic lobe〕包括參與情緒反應的結構，以及有助於記憶功能的結構。 邊緣葉與下視丘有強烈的聯繫，並根據情緒狀態影響其活動狀態。 例如，當你焦慮或害怕時，杏仁核會沿著內側前腦束向下視丘發送訊號，刺激交感神經的戰鬥或逃跑反應。 下視丘也會透過控制內分泌系統來刺激壓力荷爾蒙的釋放，以響應杏仁核的輸入。
圍繞大腦邊緣排列的結構構成了邊緣葉，包括杏仁核、海馬體和扣帶迴，並與下視丘相連。
延髓
延髓包含被稱為心血管中心〔cardiovascular center〕的核，它透過自主神經連接控制心血管系統的平滑肌和心肌。 當心血管系統的穩態發生變化時，例如當血壓改變時，自主系統的協調可以在該區域內完成。 此外，當來自下視丘的下行輸入刺激該區域時，交感系統可以增加心血管系統的活動，例如響應焦慮或壓力。 負責增加心率的節前交感纖維稱為心臟加速神經〔cardiac accelerator nerves〕，而負責收縮血管的節前交感纖維則組成血管舒縮神經〔vasomotor nerves〕。
幾個腦幹核對於主要器官系統的內臟控制很重要。 涉及心血管功能的腦幹核之一是孤立核〔solitary nucleus〕。 它從舌咽神經和迷走神經接收有關血壓和心臟功能的感覺輸入，其輸出將透過上胸側角激活心臟或血管的交感刺激。 另一個對內臟控制很重要的腦幹核是迷走神經的背側運動核，這是歸屬於迷走神經的副交感功能的運動核，包括降低心率、收縮肺支氣管，以及通過腸神經系統激活消化功能。 疑核〔nucleus ambiguus〕因其模糊的組織學而得名，它也有助於迷走神經的副交感神經輸出，並針對咽部和喉部的肌肉進行吞嚥和言語，以及與迷走神經的背側運動核一起對心臟和背側的副交感神經張力。
運動和自主系統
除了與〝戰鬥或逃跑反應〞以及〝休息和消化功能〞相關之外，自主系統還負責某些日常功能。 例如，當穩態機制動態變化時，自主系統就會發揮作用，像是伴隨運動而來的生理變化。 走上跑步機並進行良好的運動會導致心率加快、呼吸變得更強更深、汗腺激活、消化系統暫停活動。 這些與戰鬥或逃跑反應相關的生理變化相同，但跑步機上沒有任何東西在追趕你。
這不是一個簡單的穩態機制，因為 “維持內部環境” 意味著將所有這些變化回到設定點。 相反，交感系統在運動過程中變得活躍，以便你的身體能夠應對正在發生的事情。 穩態機制正在處理〝將身體推離休息狀態〞的有意識決定。 事實上，心臟正在偏離其穩態設定點。 如果沒有任何來自自主系統的輸入，心臟將以大約 100 bpm 的速度跳動，副交感系統會將其減慢至大約 70 bpm 的靜止心率。 但在一次良好的運動過程中，你應該會看到你的心率為 120-140 bpm。 你可以說身體因為你所做的事情而承受壓力。 穩態機制試圖將血液 pH 值保持在正常範圍內，或控制體溫，但這些都是對運動選擇的反應。
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2024/11/17 發佈本文
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