
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:<16> The Neurological Exam — 16.5 The Coordination and Gait Exams
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:
- 解釋〝小腦的位置〞與〝其運動功能〞之間的關係
- 繪製小腦的主要部分
- 列出小腦的主要連接
- 描述〝小腦〞與〝軸向肌肉和附肢肌肉組織〞的關係
- 解釋小腦性運動失調〔cerebellar ataxia〕的常見原因
前言
小腦的作用是一個有爭議的話題。 根據小腦損傷的臨床影響,與運動功能有明顯的關聯。 也有強而有力的證據顯示小腦在程序記憶中的作用。 兩者並非不相容;事實上,程序記憶就是運動記憶,例如學習騎自行車。 已經進行了大量工作來描述小腦內導致學習的連結。 這種學習的一個模型是經典條件反射,正如生理學家伊凡·巴夫洛夫(Ivan Pavlov)作品中著名的狗所展示的那樣。 這種經典條件反射可能與運動學習有關,並且符合小腦的神經連結。 小腦佔大腦質量的 10%,具有多種功能,這些功能都指向在運動系統中的角色。
小腦的位置和連接
小腦位於腦幹背側表面的位置,以腦橋為中心。 腦橋的名稱源自於其與小腦的連結。 這個字的意思是“橋”,指的是其腹側表面形成隆起的〝有髓鞘軸突的粗束〞。 這些纖維是從〝腦橋的灰質〞投射到〝對側小腦皮質〞的軸突。 這些纖維構成小腦中腳 (MCP)〔middle cerebellar peduncle〕,是小腦與腦幹的主要物理連結(圖 16.14)。 另外兩條白質束將小腦與腦幹的其他區域連接起來。 小腦上腳 (SCP) 〔superior cerebellar peduncle〕是〝小腦〞與〝中腦和前腦〞的連結。 小腦下腳 (ICP) 〔inferior cerebellar peduncle〕是與延髓的連結。


與小腦的連結是三個小腦腳,它們彼此靠近。 ICP 源自延髓——特別是下橄欖,下橄欖在腦幹的腹面可以看見隆起。 MCP 是腦橋的腹側表面。 SCP 投射到中腦。
這些連接也可以透過它們的功能來概括地描述。 小腦下腳(ICP)將感覺輸入傳送到小腦,部分來自脊髓小腦束,但也透過下橄欖核〔inferior olive〕的纖維。 小腦中腳(MCP)是皮質-橋腦-小腦路徑〔cortico-ponto-cerebellar pathway〕的一部分,連接大腦皮質和小腦,並優先針對小腦的外側區域。 它包括從中央前迴通過皮質脊髓束發送的運動指令副本,這些指令由在腦橋灰質中突觸的側支分支產生,以及來自其他區域(例如視覺皮層)的輸入。 小腦上腳 (SCP) 是小腦的主要輸出,分佈在中腦的紅核〔red nucleus〕和視丘之間,它將小腦處理結果返回運動皮質。 這些連接描述了一個迴路,該迴路比較運動指令和感官反饋,以產生新的輸出。 這些比較使得協調運動成為可能。 如果大腦皮質發出開始行走的運動指令,該指令就會被腦橋複製並透過小腦中腳(MCP)發送到小腦。 來自脊髓的本體感覺形式的感覺回饋,以及來自內耳的前庭感覺,都透過 ICP 進入。 如果你踏出一步,因為地板濕滑而開始滑倒,那麼小腦(透過小腦上腳)的輸出可以糾正這種情況,讓你保持平衡和移動。 紅核透過紅核脊髓束〔rubrospinal tract〕向脊髓發送新的運動指令。
小腦根據所涉及的特定功能和連接分為多個區域。 小腦的中線區域(即蚓部〔vermis〕和絨球小結葉〔flocculonodular lobe〕),涉及比較視覺訊息、平衡和本體感覺回饋,以透過紅核的下行輸出維持平衡和協調運動,例如行走或步態(圖16.15)。 外側半球主要負責透過額葉輸入來規劃運動功能,這些輸入透過視丘投射返回到前運動皮質和運動皮質。 中線區域的處理是以軸向肌肉組織的運動為目標,而外側區域的處理是以附肢肌肉組織的運動為目標。 蚓部〔vermis〕被稱為脊髓小腦〔spinocerebellum〕,因為它主要接收來自背柱和脊髓小腦路徑的輸入。 絨球小結葉〔flocculonodular lobe〕被稱為前庭小腦〔vestibulocerebellum〕,因為前庭投射到該區域。 最後,外側小腦〔lateral cerebellum〕被稱為大腦小腦〔cerebrocerebellum〕,反映了大腦皮質通過皮質-橋橋-小腦路徑的重要輸入。


小腦可分為兩個基本區域:中線和半球。 中線由蚓部和絨球小結葉組成,半球則是外側區域。
協調和交替運動
小腦功能測試是協調檢查的基礎。 這些子測試針對控制四肢的附肢肌肉組織,以及控制姿勢和步態的軸向肌肉組織。 小腦功能的評估將取決於神經檢查前面幾節中所提到的其他系統的正常功能。 來自大腦的運動控制,以及來自軀體、視覺和前庭感覺的感覺輸入對小腦功能很重要。
針對附肢肌肉組織以及小腦外側區域的子測試,首先會檢查是否有震顫。 患者將雙臂伸至身前並保持該姿勢。 檢查者會觀察是否有震顫,如果肌肉放鬆,則不會出現震顫。 透過在此位置向下壓雙臂,檢查者可以檢查反彈反應〔rebound response〕,也就是手臂自動回到伸展位置的情況。 手臂的伸展是一個持續的運動過程,輕拍或推動手臂會帶來本體感覺回饋的改變。 小腦將大腦運動指令與本體感覺回饋進行比較,並調整下行輸入以進行修正。 紅核會向下運動神經元(LMN)發送額外訊號,讓手臂立即增加收縮,以克服變化並恢復原始位置。
檢查反射〔check reflex〕依賴小腦輸入,以防止阻力消除後繼續增加收縮。 患者屈曲肘部,以抵抗檢查者伸展肘部的阻力。 當檢查者釋放手臂時,患者應該能夠停止增加的收縮,並保持手臂不移動。 如果你嘗試拿起一個你認為是滿的咖啡杯,但結果卻是空的,也會出現類似的反應。 如果不檢查收縮情況,杯子就會因為〝想要舉起較重物體的肌肉過度勞累〞而被拋出。
小腦的幾個子測試會評估交替運動的能力,或在可能相互對抗的肌肉群之間切換的能力。 在手指對鼻子測試〔finger-to-nose test〕中,患者用手指觸摸檢查者的手指,然後觸摸自己的鼻子,然後回到檢查者的手指,然後再觸摸鼻子。 檢查者移動目標手指以評估運動範圍。 對下肢進行類似的測試時,患者會將腳趾接觸到移動目標,例如檢查者的手指。 這兩項測試都涉及關節(手肘或膝蓋、肩部或臀部)周圍的屈曲和伸展,以及手腕和腳踝的運動。 患者必須在相反的肌肉(如肱二頭肌和肱三頭肌)之間切換,才能將手指從目標移動到鼻子。 協調這些運動涉及運動皮質透過腦橋與小腦進行溝通,並透過視丘進行回饋以規劃運動。 當小腦涉及引導手指或腳趾運動時,視覺皮質訊息也是小腦處理過程的一部分。
對上肢和下肢進行快速交替運動測試。 請患者用每個手指觸摸拇指,或用一隻手的手掌輕拍另一隻手的手背,然後翻轉該手並前後交替。 為了測試下肢的類似功能,患者將腳跟接觸膝蓋附近的小腿,然後將其向下滑動至腳踝,然後再次返回,如此反覆。 快速、交替的動作也是言語的一部分。 患者被要求重複無意義的輔音“啦-卡-帕”,以交替舌頭、嘴唇和上顎的運動。 所有這些快速交替都需要小腦進行規劃,以協調控制協調的運動命令。
姿勢和步態
步態可以被視為神經系統檢查的一個單獨部分,也可以是協調檢查中的一個子測試,用於評估行走和平衡。 測試姿勢和步態涉及脊髓小腦和前庭小腦的功能,因為兩者都是這些活動的一部分。 稱為站立〔station〕的子測試從患者以正常位置站立開始,以檢查腳的位置和平衡。 要求患者單腳跳躍,以評估運動過程中保持平衡和姿勢的能力。 儘管站立子測試看起來與龍伯格測驗〔Romberg test〕類似,但不同之處在於患者在站站期間眼睛是睜開的。 龍伯格測試要求患者閉著眼睛站立不動。 任何姿勢的改變都是本體感覺缺陷的結果,患者睜開眼睛後就能恢復。
步行子測試首先讓患者正常行走一段距離遠離檢查者,然後轉身回到起始位置。 檢查者觀察腳的異常位置,以及手臂相對於運動的運動。 然後請患者以幾種不同的變化方式行走。 串聯步態〔tandem gait〕是指患者將一隻腳的腳跟抵住另一隻腳的腳趾,並以這種方式沿直線行走。 僅用腳跟走路或僅用腳趾走路將測試平衡的其他方面。
運動失調
小腦的運動障礙稱為運動失調〔ataxia〕。 其表現為自主運動失去協調。 運動失調也可以指〝導致平衡問題的感覺缺陷〞,主要是本體感覺和平衡問題。 當在運動中觀察到問題時,可歸因於小腦損傷。 感覺和前庭運動失調也可能會出現步態和站立問題。
運動失調通常是接觸外源性物質、局部病變或遺傳性疾病的結果。 局部病變包括影響小腦動脈的中風、可能影響小腦的腫瘤、頭頸後部的創傷或多發性硬化症。 酒精中毒或氯胺酮等藥物會導致運動失調,但通常是可逆的。 魚中的汞也會導致運動失調。 遺傳性疾病可能導緻小腦或脊髓退化,以及大腦畸形,或導致威爾森氏症〔Wilson’s disease〕中出現的銅異常累積。
現場清醒測試
神經系統檢查在本章中被描述為一種臨床工具。 它在其他方面也很有用。 協調性檢查的一種變體是現場清醒測試(FST)〔Field Sobriety Test〕,用於評估駕駛員是否受到酒精影響。 小腦對於協調運動至關重要,例如在行走時保持平衡,或根據本體感覺回饋移動附肢肌肉組織。 小腦對乙醇也非常敏感,乙醇是啤酒、葡萄酒和烈酒中發現的特殊類型的酒精。
直線行走涉及將〝初級運動皮質的運動命令〞與〝本體感覺和前庭感覺回饋〞進行比較,以及遵循路邊白線的視覺引導。 當小腦受到酒精損害時,小腦無法有效協調這些運動,保持平衡變得困難。
現場清醒測試(FST)的另一個常見方面是讓駕駛員張開雙臂,用指尖觸碰鼻子,通常是閉著眼睛。 這樣做的目的是消除運動的視覺回饋,並迫使駕駛員僅依賴有關〝指尖相對於鼻子的運動和位置〞的本體感覺資訊。 睜開眼睛時,對手臂運動的修正可能很小,以至於很難看到,但本體感覺反饋並不那麼立即,可能需要更廣泛的手臂運動,特別是在小腦受到酒精影響的情況下。
倒背字母表並不總是現場清醒測試(FST)的組成部分,但它與神經功能的關係很有趣。 記住字母表的順序以及如何倒背背誦它具有認知方面的意義。 這實際上是倒背月份的精神狀態子測驗的變體。 然而,小腦很重要,因為言語產生是一項協調活動。 語言快速交替運動測試專門利用“啦-卡-帕”的輔音變化來評估嘴唇、舌頭、咽部和上顎的協調運動。 但整個字母表,尤其是未經排練的倒序字母表,將這種類型的協調運動推向了極致。 這與人喝醉後言語不清的原因有關。
更新紀錄
2024/12/31 發佈本文
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