三叉神经

十二对脑神经中的第Ⅴ对脑神经

三叉神经

三叉神经(trigeminal nerve)是第Ⅴ对脑神经,附着于脑桥基底部与小脑中脚交界处,为最粗大的混合性脑神经。含一般躯体感觉和特殊内脏运动两种神经纤维。因有三大分支,即眼神经、上颌神经及下颌神经而得名。[6]三叉神经一般躯体感觉纤维的大部分起自三叉神经节的假单极神经元,传递眼、鼻、口腔以及颜面的外感觉;另有一小部分纤维来源于三叉神经中脑核假单极神经元的周围突,主要传递咀嚼肌的本体感觉。特殊内脏运动纤维起自脑桥的三叉神经运动核,主要支配咀嚼肌。当一侧三叉神经主干损伤时,可出现同侧颜面皮肤、眼部、鼻部及口部一般躯体感觉丧失,角膜反射消失;如伤及运动纤维,则同侧咀嚼肌瘫痪,张口时下颌偏向患侧。[6]

三叉神经(trigeminal nerve)是第Ⅴ对脑神经[注1],附着于脑桥基底部与小脑中脚交界处,为最粗大的混合性脑神经。含一般躯体感觉[注2]和特殊内脏运动[注3]两种神经纤维。因有三大分支,即眼神经、上颌神经及下颌神经而得名。[7]

三叉神经一般躯体感觉纤维的大部分起自三叉神经节假单极神经元,传递眼、鼻、口腔以及颜面的外感觉;另有一小部分纤维来源于三叉神经中脑核假单极神经元的周围突,主要传递咀嚼肌的本体感觉。特殊内脏运动纤维起自脑桥的三叉神经运动核,主要支配咀嚼肌。当一侧三叉神经主干损伤时,可出现同侧颜面皮肤、眼部、鼻部及口部一般躯体感觉丧失,角膜反射消失;如伤及运动纤维,则同侧咀嚼肌瘫痪,张口时下颌偏向患侧。[7]

三叉神经相关的疾病有三叉神经痛[3]、三叉神经损伤[4]三叉神经鞘瘤[5]等。其中,三叉神经痛,有原发性和继发性之分,继发性三叉神经痛是因颅底或脑桥小脑角的肿瘤、脑膜炎、颅中窝骨折等侵及三叉神经感觉根或神经节引起的疼痛,并伴有三叉神经受损的表现。原发性三叉神经痛是病因不明的三叉神经分布区反复发作的阵发性、短暂性、剧烈性的疼痛,不伴随三叉神经功能障碍的症状。[7]

整体结构

三叉神经为混合性脑神经,含一般躯体感觉和特殊内脏运动两种纤维。特殊内脏运动纤维起于脑桥三叉神经运动核,组成三叉神经运动根,自脑桥基底部与小脑中脚交界处出脑,位于感觉根下内侧,纤维并入下颌神经,经卵圆孔出颅,随下颌神经分支分布于咀嚼肌等。运动根内尚含有至三叉神经中脑核的纤维,主要传导咀嚼肌和眼外肌的本体感觉。三叉神经内躯体感觉神经纤维的胞体位于三叉神经节内,该节位于颅中窝niè骨岩部尖端前面的三叉神经压迹处,由硬脑膜形成的美克尔腔包裹。三叉神经节由假单极神经元胞体组成,其中枢突集中成粗大的三叉神经感觉根,自脑桥基底部与小脑中脚交界处入脑;其周围突组成三叉神经三大分支,即眼神经、上颌神经、下颌神经,分布于面部皮肤、眼及眶内、口腔、鼻腔、鼻旁窦的黏膜牙齿、脑膜等,传导痛、温、触等浅感觉。[6]

三叉神经及其分支结构
三叉神经及其分支结构

眼神经

眼神经仅含躯体感觉纤维,自三叉神经节发出后,穿经海绵窦外侧壁,伴行于动眼神经、滑车神经的下方,经眶上裂入眶,分布于眶内眼球泪器结膜、硬脑膜、部分鼻和鼻旁窦黏膜,额顶部及上睑和鼻背部的皮肤。眼神经分支有额神经,泪腺神经和鼻睫神经。[6]

额神经:较粗大,在眶顶骨膜与上睑提肌之间前行,分2-3支,其中眶上神经较大,经眶上切迹伴眶上血管穿出,分布于额顶、上睑部皮肤。另一支向内前经滑车上方出眶,称滑车上神经,分布于鼻背及内眦附近皮肤。[6]泪腺神经:细小,沿眶外侧壁外直肌上方行向前外,分支分布于泪腺、上睑、外眦部皮肤,传导上述区域和泪腺的感觉。来自面神经的副交感纤维加入泪腺神经,控制泪腺分泌。[6]鼻睫神经:在上直肌和视神经之间向前内行达眶内侧壁,其分支有:①滑车下神经,行于上斜肌下方,在滑车下出眶,分布于鼻背、眼睑皮肤及泪囊;②筛前、筛后神经,分布于筛窦、鼻腔黏膜;③睫状长神经,在跟球后方传入眼球,分布于角膜、睫状体、虹膜等,并有分支至睫状神经节,构成其感觉根。[6]

上颌神经

上颌神经含一般躯体感觉纤维,经海绵窦外侧壁,穿圆孔出颅,进入翼腭窝上部,再向前经眶下裂入眶,改名为眶下神经。在眶内入眶下沟、眶下管,最后穿出眶下孔达面部。上颌神经在穿出眶下孔前,沿途发出分支分布于上颌牙、牙龈、鼻腔黏膜、软腭黏膜。穿出眶下孔后分支分布于眼睑及睑裂与口裂之间的皮肤。上颌神经的主要分支有眶下神经,上牙槽神经,颧神经和翼腭神经。[6]

眶下神经:是上颌神经主干的终末支,经眶下裂入眶,经眶下沟、眶下管出眶下孔分数支,分布于下睑、鼻翼、上唇的皮肤和黏膜。临床作上颌部手术时常于眶下孔处进行麻醉。眶下神经于眶下管内分出上牙槽神经前、中支。[6]上牙槽神经:自翼腭窝内的上颌神经本干发出上牙槽后神经,在上颌骨体后方穿入骨质,与上牙槽中、前支在上颌骨内相互吻合形成上牙槽神经丛,由丛发支分布于上颌牙,牙龈上颌窦黏膜。[6]颧神经:细小,在翼腭窝处发出,经眶下裂入眶后分两支,穿过眶外侧壁分布于颧、颞部皮肤。来自面神经的副交感神经节后纤维经颧神经至泪腺神经,控制泪腺分泌。[6]翼腭神经(或称神经节支):为2-3条细小神经,始于上颌神经行至翼腭窝处,向下连于翼腭神经节(副交感神经节),穿过神经节后分布于腭、鼻腔的黏膜及腭扁桃体,传导这些区域的感觉冲动。[6]

下颌神经

下颌神经含有一般躯体感觉及特殊内脏运动两种纤维,经卵圆孔出颅后分为数支。其主要的分支有耳颞神经、舌神经、下牙槽神经、颊神经和咀嚼肌神经。[6]

耳颞神经:两根起自下颌神经,两根间夹持脑膜中动脉,向后两根合成一干,与颞浅动脉伴行,分布于颞区、耳屏、外耳道的皮肤,并分支至腮腺。来自舌咽神经的副交感纤维,经耳神经节换神经元后,通过耳颞神经的腮腺支进入腮腺,控制腮腺的分泌。[6]舌神经:含一般躯体感觉纤维,于下颌支内侧成弓状下降至口腔底,分布于口腔底和舌前2/3的黏膜;此外,舌神经在其行程中还接受面神经的分支鼓索。鼓索含特殊内脏感觉和一般内脏运动两种纤维,其中前者司舌前2/3的味蕾,后者即副交感纤维,经下颌下神经节换神经元后,节后纤维控制舌下腺和下颌下腺的分泌。[6]下牙槽神经:于舌神经的后方走向前下,经下颌孔进入下颌管内,末支出颏孔,为颏神经,分布于下唇以下皮肤。下牙槽神经在下颌管内分支分布于下颌牙及牙龈。下牙槽神经中的运动纤维支配下颌舌骨肌及二腹肌前腹。[6]颊神经:沿颊肌外面行向前下,分布于颊部皮肤及口腔侧壁黏膜。[6]咀嚼肌神经:属特殊内脏运动纤维,分支有咬肌神经、颞深神经、翼内肌神经、翼外肌神经,支配咬肌、颞肌、翼内肌和翼外肌。[6]

下颌神经
下颌神经

神经核

三叉神经终核与起核合称为三叉神经核,包括了三叉神经感觉核和三叉神经运动核。三叉神经感觉核为脑干内最长的一个脑神经核,纵贯脑干全长,由下而上依次分为三叉神经脊束核、三又神经脑桥核、三叉神经中脑核和三叉神经运动核。[7]

三叉神经脊束核:为一细长的核团,位于三叉神经脊束的内侧,分为吻侧亚核、极间亚核和尾侧亚核。吻侧亚核和极间亚核细胞均匀分散,尾侧亚核细胞构筑的形式与脊髓后角类似,分为边缘层、胶状质、大细胞部,分别相当于脊髓的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层,故尾侧亚核又称延髓后角。尾侧亚核胶状质主要由小型中间神经元构成。三叉神经初级传入中的无髓纤维和薄髓纤维主要终止于胶状质,经胶状质内的中间神经元中继后,再把口面部的痛觉信息传到边缘层和大细胞部,后者再发出二级纤维向对侧丘脑腹后内侧核投射。感觉核接受三又神经初级传入,是一个大核团,主要部分位于脑桥被盖,尾端延伸至脊髓颈段,颅侧端延伸至中脑[7]三叉神经脑桥核:又称三叉神经感觉主核,位于脑桥的被盖外侧区,介于三叉神经中脑核与三叉神经脊束核之间,三叉神经运动核的外侧。该核细胞较密集,胞体呈圆形或椭网形,属中型和小型细胞。[7]三叉神经中脑核:是细长的细胞柱,下端在三叉神经根水平,位于脑桥被盖背外侧,第四脑室底两侧;上端延伸至中脑导水管周围灰质两侧。此核中有许多假单极和双极细胞,假单极神经元的突起分周围支与中枢支。周围支随三叉神经分布至咀嚼肌、下颌关节,牙周膜及硬膜等处的本体觉感受器和压觉感受器;中枢支形成Probst束,向下走行于三叉神经脊束的背内侧,直至颈髓上段,终止于三叉脊束核吻侧亚核的背内侧部和邻接的网状结构区并发出侧支,沿途终止于三叉神经运动、疑核、三叉神经脊束核和中脑上丘等部位。[7]三叉神经运动核位于脑桥中部网状结构背外侧,三叉神经脑桥核的内侧,是特殊内脏运动功能柱的一部分,核团呈卵圆形,含有两类神经元:大型多极神经元和散在分布的小多极神经元。神经元又可分成多个不连续的亚核,各亚核神经元轴突组成的纤维支配不同的肌肉。三叉神经运动核接受双侧皮质延髓束的纤维投射,还接受三叉神经感觉核、网状结构、红核、顶盖、内侧纵束等处的纤维。[7]

三叉神经核(脑桥水平切面)
三叉神经核(脑桥水平切面)

细胞

三叉神经作为与脑相连的周围神经,主要由神经元和神经胶质细胞组成。[8]

神经胶质细胞:是神经系统的间质或支持细胞,对神经元起着支持、营养和保护等作用。参与构成三叉神经的神经胶质细胞主要为施万细胞,参与形成三叉神经的髓鞘和神经膜。[8]

神经元:又称神经细胞,是神经系统结构和功能的基本单位,具有感受刺激和神经冲动的功能。每个神经元的基本结构可分为胞体和突起(包括神经末梢)两部分。胞体为神经元的代谢中心,由细胞核、细胞质和细胞膜组成,含有神经细胞所特有的尼氏体和神元纤维;神经元胞体聚集在一起构成神经节。神经元突起分为树突和轴突。树突的数量和配布方式在不同的神经元中各异,一般较短,很多神经元的树突具有小突起,称为树突棘,是接收信息的装置。轴突通常只有1条,是神经元胞体的延续,不同类型神经元的轴突粗细长短不一,直径0.2~20.0微米,长度可达1米以上。[8]

神经元结构
神经元结构

感觉神经纤维

三叉神经感觉神经纤维的第1级神经元位于三叉神经半月节(即三叉神经节),含有的感觉纤维类型包括有深感觉纤维、触觉纤维和痛温觉纤维。其中,深感觉纤维终止于三叉神经中脑核,触觉纤维终止于三叉神经感觉主核,痛温觉纤维沿三叉神经脊束下降,终止于三叉神经脊束核。[2]

三叉神经感觉神经纤维的第2级神经元位于感觉主核及脊束核,由该神经元发出的纤维交叉至对侧组成三叉丘系上升,止于丘脑腹后内侧核。第3级神经元位于丘脑,该神经元发出的纤维经内囊后肢最后终于中央后回感觉中枢的下1/3区。[2]

三叉神经传导通路
三叉神经传导通路

运动神经纤维

三叉神经运动纤维起自脑桥三叉神经运动核,发出纤维在脑桥的外侧出脑,经卵圆孔出颅,走行于下颌神经内,支配咀嚼肌(颞肌、咬肌、翼内肌、翼外肌)和鼓膜张肌等。主要司咀嚼运动和张口运动。翼内、外肌的功能是将下颌推向前下,故一侧神经麻痹时,张口时下颌向患侧偏斜。三叉神经运动核受双侧皮质脑干束支配。[2]

神经分支功能

眼神经接受前额、颅顶盖前部、上睑和鼻前外侧的皮肤,鼻腔上部、额窦、部分蝶窦和筛窦的黏膜,以及眼球、角膜、结膜上部、虹膜、泪腺和睫状节的感觉。[9]

上颌神经接受下眼睑、面颊、鼻外侧和上唇的皮肤,结膜下部、鼻腔下部、上颌窦、部分蝶窦和筛窦、上唇、口腔顶部、软腭和鼻咽部的黏膜,以及上牙槽和上齿的感觉。[9]

下颌神经的运动纤维支配咀嚼肌、鼓膜张肌、腭帆张肌、下颌舌骨肌和二腹肌前腹;感觉纤维管理颞部,耳前、口裂以下的皮肤,口腔底和舌前2/3黏膜及下颌牙和牙龈的一般感觉。[6]

神经核功能

三叉神经脊束核参与角膜反射、喷嚏反射、咳嗽、呕吐等神经反射活动;脑桥核是传导面部触压觉信息的中继核;中脑核管理咀嚼肌和表情肌的本体感觉,调节咀嚼肌力;运动核支配咀嚼肌、二腹肌前腹、下颌舌骨肌、腭帆张肌和鼓膜张肌。[7]

神经的发生

人体胚胎发育至第3周初,外胚层在脊索的诱导下增厚形成神经板,神经板中央的细胞下陷形成神经沟,神经沟两外侧缘的细胞增生隆起,称为神经褶,随后两侧神经褶在中线处愈合,并从中央向头尾两端延伸,形成神经管。在形成神经管的过程中,神经褶的细胞游离到神经管的背外侧,形成左右两条与神经管平行的纵行细胞索,称为神经嵴。神经板最初为单层柱状上皮,神经管形成后,演变为假复层柱状上皮,即神经上皮。[10]

神经管及神经嵴的形成
神经管及神经嵴的形成

脑神经中除了嗅神经与视神经,其他脑神经的发育方式在某些方面与脊神经组成部分相似。运动神经细胞的胞体起源于神经上皮,而感觉性成神经母细胞起源于神经嵴,在头部还起自外胚层基板。[11]

人胚胎的脑和脑神经
人胚胎的脑和脑神经

溃变

当神经纤维受损伤如神经被切断后,切断处远侧段的神经纤维全长发生溃变,轴突和髓鞘碎裂和溶解;而与胞体相连的近侧段神经纤维则发生逆行性溃变,但一般只影响到靠近损伤处1~2节段的髓鞘和轴突处。自损处向神经纤维末端方向发生的溃变称为顺行性溃变。此时神经元胞体肿胀,胞核移到胞体边缘,胞质内尼氏体溶解。[12]

再生

当神经元发出的神经纤维(或轴突)被断离后,如果该神经元胞体没有死亡,其受损伤的神经纤维近胞体侧(近侧段)断端可以重新长出新生支芽。切断神经纤维3周后,其神经胞体内的尼氏体重新出现,胞体肿胀消失,胞核重新移位到胞体中央位置。恢复中的胞体不断合成新的蛋白质及其他产物并向轴突输送,促使残留的近侧段轴突末端生长出许多新生的轴突支芽。在髓鞘和轴突发生溃变时,包裹神经纤维外面的基膜仍保留呈管状,但施万细胞大量增殖,它们吞噬碎裂的髓鞘和轴突,并在基膜管内排列成细胞索。在靠近断口处的施万细胞形成细胞桥把两断端连在一起,让近侧段神经纤维断端再生的轴突支芽越过施万细胞桥,进入基膜管内。当再生轴突沿着施万细胞索生长并到达原来支配的靶时,则再生成功。[12]

神经纤维的溃变和再生
神经纤维的溃变和再生

三叉神经痛

三叉神经痛是指发生在三叉神经分布区内反复发作的阵发性剧烈疼痛。发生率为每年(4.3~27)/10万,好发于中老年人,50岁以上占70%-80%,男女比例为1:2。三叉神经痛分为原发性与继发性两种类型。[3]

原发性三叉神经痛:主要表现为在三叉神经分布区域内出现单侧、短暂、阵发性、反复发作的电击样剧烈疼痛。临床上未发现有神经系统体征,检查未发现器质性病变者。其发生机制有微血管压迫、神经变性和癫痫样发作。原发性三叉神经痛的疼痛发生在三叉神经分布区,多为单侧,右侧痛的发生频率约为左侧的2倍,双侧同时发生罕见。疼痛性质为阵发性,骤起骤停,如刀割、针刺、撕裂、烧灼或电击样剧痛。剧痛持续数秒至1~2分钟,但有时疼痛可持续数小时至数天。发作频率不定,因病情发展而增多。疼痛间歇时间可以是数周、数月或数年。进食、说话、洗脸、剃须、刷牙、风吹等均可诱发疼痛发作。多次发作者可致皮肤增厚、粗糙、眉毛脱落,伴面肌和咀嚼肌阵发性痉挛,以及结膜充血、流泪及流涎等。一般无阳性体征,少数由面部感觉减退。原发性三叉神经痛的治疗包括口服药物、神经阻滞及手术治疗。确诊后,应先予口服药物治疗,并逐渐增加用量,若仍无效或副作用严重不能耐受,可行神经阻滞治疗,对多次神经阻滞效果不佳者,可行手术治疗。[3]继发性三叉神经痛:除三叉神经分布区疼痛症状外,还伴神经系统阳性体征,检查发现有器质性病变如肿瘤、炎症等。其临床表现为三叉神经分布区域内出现持续性疼痛,可伴感觉异常或感觉缺失。下颌、眼睑、结膜角膜反射减弱或消失,温度、触觉、痛觉、听觉、营养与内分泌障碍,咀嚼肌力减弱或萎缩,邻近的脑神经可能发生异常。继发性三叉神经痛的治疗首先是治疗引起继发性三叉神经痛的原发病,若原发病治疗后疼痛仍未解除,可采用治疗原发性三叉神经痛的方法进行治疗。[3]

三叉神经损伤

三叉神经损伤以周围支损伤多见。眉弓部的头皮裂伤和眶上缘骨折可以损伤眶上神经。颌面部特别是上颌骨骨折可损伤眶下神经。颅脑外伤造成三叉神经根、半月节等颅内段损伤不多见,常合并邻近神经损伤,如滑车、面神经、前庭蜗神经损伤。岩尖和颅中窝底骨折可导致三叉神经在Meckel囊、圆孔、卵圆孔、海绵窦等处损伤。[4]

三叉神经损伤的临床表现为受累神经支配区麻木、感觉减退或消失,角膜反射因角膜感觉丧失而消失。运动支受累一侧咀嚼肌瘫痪和萎缩,张口时下颌偏向患侧。在某些患者中可表现为感觉过敏或疼痛。三叉感觉根、三叉神经节及其三个分支的损伤表现为周围型感觉障碍,即支配区的一切感觉障碍,包括痛觉、温觉和触觉。不同于中枢性病变如三叉神经脊束核某段受损所致的面部分离性感觉障碍,即“洋葱皮样”节段性分布的痛温觉障碍,但触觉仍存在。三叉神经损伤后期,有时可因部分神经纤维再生发生粘连或受压出现继发性疼痛,疼痛可以为持续性,也可以为阵发性。[4]

三叉神经再生能力强,损伤后多能恢复。三叉神经第一支损伤容易发生角膜炎或角膜溃疡,严重者可致失明,特别是在合并面神经损伤时更应警惕,早期使用眼药,必要时可行保护性眼睑缝合术,在昏迷患者中尤为重要。对于继发性三叉神经痛者,可考虑局部封闭、射频毁损、三叉神经感觉根切断等除痛治疗。[4]

三叉神经鞘瘤

来源于三叉神经的神经鞘瘤。临床少见,是位于听神经瘤之后排在第二位的颅内神经鞘瘤。发病高峰在40-45岁,最高发病率在38-40岁。女性比男性略多。三叉神经鞘瘤占颅内肿瘤0.07%-0.36%,颅内神经纤维肿瘤的0.8%~8%。大多数三叉神经瘤为神经鞘瘤,少数为神经纤维瘤。后者常有家族史和神经纤维瘤病[5]

三叉神经鞘瘤为良性肿瘤,生长缓慢,病程大多较长,可从几个月至十几年。常以一侧面部感觉异常或疼痛或麻木起病,可伴有角膜反射减退或消失,渐出现咀嚼肌无力和萎缩。按肿瘤生长部位不同,可有其他不同的临床表现。如肿瘤位于颅后窝,还可引起如复视、面瘫和听力障碍,晚期可出现颅内压增高症状、小脑征和后组脑神经症状、锥体束征。三叉神经鞘瘤的诊断主要依据三叉神经损害的症状和影像学的改变。典型的首发症状多为三叉神经痛及三叉神经分布区内的感觉和运动障碍。[5]

三叉神经鞘瘤的治疗主要为手术治疗,完全切除肿瘤常可以治愈。手术入路的选择取决于肿瘤的位置和范围。随着显微外科技术的应用和手术入路的不断改进,三叉神经鞘瘤的手术全切除率有了显著提高,大组病例报道已达90%以上,神经功能损害为9%,死亡率为0~1%,长期随访肿瘤复发率为0~3%。[5]

三叉神经病理痛表观调控新机制的发现

2022年4月5日,苏州大学陶金教授团队在PNAS上在线发表了题为Histone methylation-mediated microRNA-32-5p downregulation in sensory neurons regulates pain behaviors via targeting Cav3.2 channels的研究成果。该项研究揭示了miR-32是三叉神经病理痛中一种关键的功能性非编码RNA。基于miRNA介导的基因调控在疾病治疗中的重要性,该研究提示调控miR-32可作为三叉神经病理痛治疗的一种新策略。[13]

三叉神经痛潜在治疗靶点的发现

2022年8月3日,约翰·霍普金斯大学的研究人员在 Science 子刊 Science Advances 发表了题为:Identification of the NRF2 transcriptional network as a therapeutic target for trigeminal neuropathic pain的研究论文。该研究表明,三叉神经痛患者脑脊液中会集聚活性氧(ROS),它们会直接激活疼痛离子通道TRPA1,该研究进一步确定了NRF2转录网络是三叉神经痛的潜在治疗靶点。激活NRF2抗氧化转录网络与抑制TRPA1一样具有镇痛效果。[14]

参考资料 14

  1. 参考 1
  2. 参考 2
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. 参考 5
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. 参考 9
  10. 参考 10
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. PNAS|陶金教授团队揭示三叉神经病理痛的表观调控新机制 — 苏州大学
  14. Science子刊:人类最痛的三叉神经痛,治疗靶点来了 — 澎湃新闻

注释

  1. 脑神经是与脑相连接的周围神经[6]
  2. 一般躯体感觉纤维分布于皮肤、肌、腱、口腔及鼻腔黏膜、眼结膜、角膜和脑膜[6]
  3. 特殊内脏运动纤维为脑干内特殊内脏运动核发出的轴突,支配咀嚼肌、面肌、咽喉肌等由鳃弓衍化而来的骨骼肌[6]
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