漫谈触觉系统功能：知觉动作基础发展要素

漫谈触觉系统功能

-知觉动作基础发展要素-

前台安医院小儿复健科主任陈达德今日讲员：陈达德台湾大学医学院硕士前台北台安医院儿童发展复健中心主任前台北台安医院小儿复健科主任台北万华医院儿童复健科特别顾问台湾云门舞集儿童身体律动顾问暨讲师台湾星期八童书杂志儿童发展专栏作家….....上海火马儿童发展中心医疗顾问Introduction出生后几小时-探索手与脸25~33天-区别不同形状奶嘴12周-探索到手指14周-探索到脚16周-探索到身体6个月-区辨温度9个月-手区辨形状触觉的重要性

-增加体重、生长、注意力的时间，改善情绪减少哭闹、呼吸暂停与减少死亡率，发展依附关系、亲子互动、人际关系，增进睡眠、消化等等功能。孤儿院事件代理母猴实验触觉系统的发展原始触觉系统减敏感先进触觉系统精进发展触觉系统之发展前侧触觉系统

-冷热

-痛痒

-轻触后内侧触觉系统

-深压

-震动

-路径触觉系统发展关系图SensoryDomainItems-TactileAnterolateralSystemDorsalColumnMedialLemniscalSystemModulation*对水温反应敏感/剧烈*避免弄脏手/排斥玩泥巴或黏土*排斥减、洗、梳头发*不会随天气穿衣服/对温度感受度低*严重挑食*对别人不经意触碰会生气*对特定质料或形式的衣物会排斥*不喜欢穿鞋*冲动控制不佳Discrimination*无法将米箱中的弹珠找出*前臂定点差距超过3cm*无法猜出画在手心上的简单图案Application*无法答对手掌中把玩的积木形状*无法按图片将袋中的对应积木找出来触觉受器与特性感觉接受器位置刺激神经纤维适应反应与功能Freenerveending(自由神经终端)真皮层、关节囊、肌腱、韧带。痛觉、温度觉A-delta,C慢保护与警觉。Hairfollicleplexus(毛囊)深层的真皮层毛发移动、痛觉A-beta快诱发肌肉以下区域，如果往毛发相反方向刷会增加交感张力。Meissner’scorpuscles(tactilecorpuscles)Papillaeofskin、舌尖的黏膜肤触碰A-beta快触觉的空间与质料确认。皮下组织压力、慢的震动PaciniancorpusclesPapillaeofhairless深压、快速震动Cold？A-betaA-delta,C非常快姿势感觉、张力与动作Below20℃noadaptationMerkel’sdisc皮肤无毛发区的表皮层、毛囊触觉、压力A-beta慢触觉的空间确认Ruffiniending关节囊、结缔组织触觉、连续压力A-beta非常慢确认连续触觉与压力前侧丘系触觉系统Anterolateral

systemThalamus(Ventralposteriorlateralnucleus)Reticularformation(theperiaqueductalgreyarea)TectumSuperiorcolliculus(Visualsystem)()Inferiorcolliculus(Auditorysystem)()Hypothalamus(ANS)LimbicsystemSI–primarysomaticsensorycortex(area1,2,3)SII–secondarysomaticsensorycortex

(area5,7)Motorplanningarea(area6)后内侧丘系触觉系统DCMLsystemThalamus(Ventralposteriorlateralnucleus)Reticularformation(Periaqueductalgreyarea)

SI–primarysomatic

sensorycortex(area1,2,3)

SII–secondarysomatic

sensorycortex(area5,7)Motorplanningarea

(area6)触觉系统路径DCMLsystemThalamus(Ventralposteriorlateralnucleus)Reticularformation(Periaqueductalgreyarea)SI–primarysomatic

sensorycortex(area1,2,3)

SII–secondarysomatic

sensorycortex(area5,7)Motorplanningarea

(area6)SensoryReceptors

Anterolateral

systemTectumSuperiorcolliculus(Visualsystem)Inferiorcolliculus(Auditorysystem)Hypothalamus(ANS)LimbicsystemPNSCNSSubcorticalLevelCorticalLevel触觉系统重要器官组织位置原始功能与重要角色Tectum(四迭体)跟视觉与听觉系统有关；重要的痛觉接受区。Superiorcolliculus(上丘)眼球、头颈动作对视觉刺激的反射中枢。Inferiorcolliculus(下丘)眼球、头颈动作对听觉刺激的反射中枢。Reticularformation(网状系统)调节觉醒程度(arousallevel)；重要的痛觉诠释中心(periaqueductalgreyarea)。Hypothalamus(下视丘)调节自律神经系统(autonomicnervesystem)。Limbicsystem(边缘系统)调节情绪张力(emotionaltone)；感觉输入的调节中枢。Thalamus视丘(ventralposteriorlateralnucleus)允许触觉输入的模糊区辨；两个触觉系统的重要互动区域。Primarysomaticsensorycortex(原始身体感觉大脑皮质)正确地辨认出感觉发源于身体的那一部位。Secondarysomaticsensorycortex(次发身体感觉大脑皮质)跟手的操作(manipulation)物品的能力有关；识别触觉品质；触觉、本体觉、震动觉资讯重要的互动区域。Motorplanningareas(动作计划区)跟动作活动与顺序性有关。原始触觉系统功能传递感觉主要有pain、crudetouch、temperature等由A-delta或Cfibers传递的讯息属粗糙、原始、对生命较具威胁性的感受Pain是指单纯的辨别有无，而无法判断其意义、位置及程度；CrudeTouch是单指物体位置的辨别而不能知道物体的动作及路径；Temperature除了冷热相对的粗浅变化外，也包括对常温的感受。痒(ticklesensation)亦是其相关传导的感觉痛觉接收Anterolateralsystem的纤维大多数是止于ReticularFormation，被认为跟弥漫性疼痛(diffusepain)与慢性疼痛有关。Tectum是重要的感觉接收中心(centerofreception)，而ReticularFormation则与痛觉的知觉(perception)与接收(reception)皆有关系。不同情绪下对痛觉的调节ReticularFormation会经由下视丘Hypothalamus和边缘系统LimbicSystem相连边缘系统Limbicsystem影响着情绪及原始冲动网状组织ReticularFormation与痛觉的知觉与接收有关故ReticularFormation藉由此连结，而被认为是调节痛觉在不同情绪情境下感受程度的中心增加警醒度Increasingarousallevel网状组织ReticularFormation被认为与生物时钟有重要关系，且影响个体的意识与警觉程度(arousalLevel)Anterolateralsystem的刺激则可以藉此路径来增加警觉度。自律神经系统的调整ReticularFormation会经由Hypothalamus和LimbicSystem相连。同样的当Anterolateralsystem的讯息刺激ReticularFormation使警觉度升高时，亦会激活HypothalamusHypothalamus对ANS有重要的调节功能，故会导致SympatheticNerveSystem（交感神经系统）的过度活化，而使的瞳孔放大、唾液分泌、气管扩张、心跳加速、流汗、血管收缩的生理现象。情绪张力变化Emotionaltonechange当Anterolateralsystem的讯息激活ReticularFormation时，亦会激活Hypothalamus与LimbicsystemLimbicsystem对于情绪及原始冲动有重要的调节功能，因而影响情绪的改变。表现为高张的情绪反应，例如激动与愤怒先进触觉系统功能传递感觉主要有tactile、vibratory、touch-pressure、proprioception等由A-betafibers传递的讯息多是属于较细微、丰富、有隐藏意义、对于生命维持比无威胁性，但对于多样性的反应、高层次的沟通、认知、甚至文明的发展都有着重要的影响。时间性编码DCMLsystem亦有着接受temporalcoding的功能(时间性解码)Temporalcoding相对于Spatialcoding，是指经由类似的刺激讯息但在不同时间差顺序的排列下，整体地接受而才能解释成有意义的讯息例如是摩斯电码、拼音文字等。触觉区辨与触觉知觉DCMLsystem所传递的触觉资讯则和区辨特性discriminativecharacteristics与触觉知觉tactileperception有关例如侦测到物体的大小、形状、材质、以及在皮肤上的动作以及路径等等降低与组织警觉度DCMLsystem除了传递触觉讯息外，亦传递本体刺激并与Anterolateralsystem一样有传到ReticularFormationDCMLsystem作用于ReticularFormation则会降低觉醒程度的作用本体刺激被认为是有组织(organizing)的作用，可促使ReticularFormation的活性回到基准常态的程度，亦即当警醒程度超出其情境常态时会有降低的作用，反之亦然。降低与组织

自律神经系统与情绪张力网状组织ReticularFormation会经由下视丘Hypothalamus和边缘系统LimbicSystem相连，因此对于自律神经系统ANS与情绪张力emotionaltone有影响DCMLsystem传递的刺激对于网状组织ReticularFormation会造成警觉程度的改变，亦会降低与组织自律神经系统与情绪张力。DorsalColumnMedialLemniscalSystem-3复杂动作顺序的知觉与表现(perceptionandprogrammingofcomplexmovementsequences)：-DCMLsystem对于复杂的动作顺序有着类似于temporalcoding的能力，可以感受一连串不同动作彼此的顺序以及共同代表的意义，而研究亦发现操作物体的能力跟其可以感受一连串不同动作的顺序有关系。根据Wall在1970年对dorsalcolumnlesion的老鼠实验发现，其更可计画复杂动作顺序以产生动作反应(motorresponse)，并藉此动作反应来获取更多细致、丰富且有关的周围环境的资料。例如人在口袋中要区辨物体时，会用手部动作操作物体来翻、转、摸、压，了解所摸的物体。其实验所发现的完整顺序是：Signals→Orientation→Initiation→ExploratoryMovements→MoreInformation→InternalSearch。精细手部操作功能(refinedmanualdexterityandmanipulationinspace)：-DCMLsystem不但可传递和触觉辨别性质与感受有关的讯息：例如侦测物体的大小、形状、材质、以及在皮肤上的动作以及路径等，亦可执行复杂动作顺序来提供exploratorymotorresponse，故以上两种功能：感觉侦测与感觉方法，使得手物的精细度更精确，是加强手部操作的功能。因此可推论DCMLsystem功能不佳者，精细动作的发展也会受到限制。复杂动作顺序的知觉与表现DCMLsystem对于复杂的动作顺序有着类似于temporalcoding的能力，可以感受一连串不同动作彼此的顺序以及共同代表的意义操作物体的能力跟其可以感受一连串不同动作的顺序有关系。Wall(1970)对dorsalcolumnlesion的老鼠实验发现，其可计画复杂动作顺序以产生动作反应(motorresponse)，并藉此动作反应来获取细致、丰富且有关的周围环境资料例如人在口袋中要区辨物体时，会用手部动作操作物体来翻、转、摸、压，了解所摸的物体。其实验所发现的完整顺序是：Signals→Orientation→Initiation→ExploratoryMovements→MoreInformation→InternalSearch。精细手部操作DCMLsystem不但可传递和触觉辨别性质与感受有关的讯息：例如侦测物体的大小、形状、材质、以及在皮肤上的动作以及路径等，亦可执行复杂动作顺序来提供Exploratorymotorresponse，故以上两种功能：感觉侦测与感觉方法，使得手物的精细度更精确，是加强手部操作的功能。因此可推论DCMLsystem功能不佳者，精细动作的发展也会受到限制DorsalColumnMedialLemniscalSystem-4选择性注意力(selectiveattention)：-Wall在1970年根据长年对dorsalcolumnlesion的个案实验报告发现，当个案单独施测触觉区辨测验时，有正常的cutaneousthreshold及two-pointdiscrimination；然而当个案被要求大声朗读并同时侦测触觉刺激时则会有缺失。有此推论DCMLsystem在挑选讯息种类的功能上亦有着一些影响能力。定向能力(orientation)：

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根据Wall在1970年对dorsalcolumnlesion的老鼠实验发现，DCMLsystem亦有着寻找刺激讯息来源并动作的定向能力。预测能力(anticipation)：-

许多研究发现DCMLsystem对于ProjectedActionSequences（计画动作顺序）是必要的因子。根据Melzack、Southmayd在1974年对dorsalcolumnlesion的猫做跳跃障碍的实验中发现，dorsalcolumnlesion的猫在移动的输送戴上虽然可以看见障碍物的位置，然而却无法跳跃障碍物，要一直等到脚爪碰到障碍物而有触觉刺激后，才会试着去跳跃。这暗示DCMLsystem对于Feed-ForwardMotorControl比FeedbackMotorControl更有关连。选择性注意力Wall在1970年根据长年对dorsalcolumnlesion的个案实验报告发现，当个案单独施测触觉区辨测验时，有正常的cutaneousthreshold及two-pointdiscrimination然而当个案被要求大声朗读并同时侦测触觉刺激时则会有缺失DCMLsystem在挑选讯息种类的功能上亦有着一些影响能力。定向能力根据Wall在1970年对dorsalcolumnlesion的老鼠实验发现，DCMLsystem亦有着寻找刺激讯息来源并动作的定向能力。预测能力研究发现DCMLsystem对于ProjectedActionSequences(投射动作顺序)是必要的因子Melzack、Southmayd(1974)对dorsalcolumnlesion的猫做跳跃障碍的实验中发现，dorsalcolumnlesion的猫在移动的输送带上虽可见障碍物，然而要一直等到脚爪碰到障碍物而有触觉刺激后，才会试着去跳跃。DCMLsystem对于Feed-ForwardMotorControl比FeedbackMotorControl更有关连触觉系统间的关系相互关系一【抑制作用(GateControlTheory)】在1965年MelzackandWall提出的「GateControlTheory」（闸门控制理论）。认为在脊髓的背角(dorsalhorn)有一种「GateNeurons」（闸门神经元）存在，并控制着周边神经冲动进入中枢神经系统的通路，而不同的触觉讯息以及大脑皮质则影响着这些GateCells的活动。由A-betafibers传递进来的讯息（通常有关于touch-pressure），经由DorsalColumnPathway（脊柱后路径）会活化GateCells，而阻止疼痛传递到中枢神经系统；而由A-delta或Cfibers经由Anterolateralsystem传递的讯息，则会抑制GateCells使其无法阻止痛的神经冲动的传送。简单来说，就是DCMLsystem的讯息刺激可以抑制Anterolateralsystem的讯息刺激。虽然至今对于「GateControlTheory」的研究依然不足，而在神经解剖上也没有发现实际的GateCells的存在。然而，但临床事实证明的确有降低中心痛觉控制的存在，而刺激DCMLsystem可以减缓痛觉的程度。相互关系二【合作关系（ParallelPathway）】过去的研究均是假设Anterolateralsystem与DCMLsystem是各自独立而不相关的。然而近代的研究指出两者在部分的功能上是有重迭的，因此对于这两个系统正确的认识则应该视为FunctionalOverlap（功能性重迭）