岛叶皮层
岛叶皮层(英文:Insular Cortex, Insula),亦称脑岛,是埋藏于大脑外侧沟深部、被额叶、顶叶和颞叶的皮层所覆盖的一个脑叶。传统上它曾被视为“沉默区域”,近二三十年的研究发现,它是集内感受、感觉整合、自我意识、情绪和认知功能于一体的高级整合中心,被誉为“意识的物质基础”和“身体状态在脑内的映射区”。
解剖与分区
位置: 位于外侧沟深部,需拨开覆盖的额叶、顶叶和颞叶皮层(岛盖)方能显露,形似一个倒置的锥体。
细胞构筑与分区: 岛叶由前向后呈现出从颗粒皮层到无颗粒皮层的渐进变化,据此可分为:
前部岛叶: 主要包括无颗粒皮层和少颗粒皮层,与情绪、动机、嗅觉、味觉及认知控制密切相关。可进一步分为前腹侧(情感)和前背侧(认知)亚区。
后部岛叶: 主要为颗粒皮层,是接收和整合来自丘脑的身体感觉、痛觉、温度觉及前庭觉信号的主要区域,构成初级内感受皮层。
连接
岛叶拥有极其广泛的双向连接,是其发挥整合功能的基础:
输入:
内感受信号: 来自脑干孤束核、臂旁核(内脏感觉、味觉)及脊髓丘脑束(痛温觉)的信息,经丘脑中继后主要投射至后岛叶。
身体感觉信号: 来自初级和次级躯体感觉皮层。
边缘系统与情绪信息: 来自杏仁核、前扣带回、眶额皮层。
高级认知信息: 来自前额叶皮层、前扣带回皮层、颞叶。
输出:
广泛投射至杏仁核、纹状体、前扣带回、眶额皮层、前额叶等,从而影响情绪、决策、动机和自主神经反应。
功能
岛叶的功能是多层次、综合性的,其核心在于将身体感觉状态转化为有意识的情感体验和主观感受。
内感受与身体感觉的整合:
是内感受的首要皮层代表区。它持续接收并整合来自身体各器官(心、肺、胃、肠等)的生理状态信号(如心率、呼吸、饥饿、尿意、内脏感觉),形成“内感受意识”,即对身体内部状态的有意识感知。这是自我意识的生理基础。
情绪处理与主观体验的产生:
通过整合内感受信号与来自杏仁核的情绪信息,岛叶为基本情绪(如恐惧、愤怒、厌恶、快乐)和复杂情感(如共情、爱、信任、道德情感)赋予主观感受和身体感觉维度。例如,感到“恶心”时,岛叶会整合内脏不适感与情绪。
前部岛叶的活动强度与主观情绪体验的强度高度相关。
感觉-情感整合:
味觉与嗅觉: 初级味觉皮层位于岛叶前部及岛盖,它将味觉与情感价值整合,产生“好吃”或“难吃”的体验。
痛觉与温度觉: 后岛叶参与痛温觉的感知,前岛叶则编码其不愉快的情感成分和主观强度。
性高潮、痒觉、音乐引发的“寒颤” 等复杂身体-情感体验都强烈激活岛叶。
认知与意识功能:
自我意识与身体所有权: 对身体状态的映射是形成“我”的感觉(本体感觉)的关键。
决策与风险感知: 在不确定决策(如爱荷华赌博任务)中,岛叶可能编码对身体风险信号的感知(“直觉”或“预感”)。
时间感知: 参与主观时间体验的形成。
注意力: 特别是对内部身体状态的注意力分配。
语言与言语: 作为布洛卡区的延伸部分,参与言语的运动计划和自我监控。
自主神经调控:
岛叶通过下行投射影响下丘脑和脑干自主神经核团,调节心率、血压、呼吸、胃肠活动等,是联系心理状态与生理反应的重要桥梁。
临床意义
岛叶功能障碍与多种神经精神疾病密切相关:
成瘾: 在药物渴求、戒断症状和复吸中,岛叶对内感受渴求信号的加工起核心作用。岛叶损伤的吸烟者可能“忘记”吸烟的渴望。
焦虑症与惊恐障碍: 对内部生理信号(如心跳)的过度敏感和错误解读(“内感受灾难化”)是核心病理,与岛叶和前扣带回过度活跃相关。
抑郁症: 常伴有内感受意识增强(过度关注身体不适)或钝化(快感缺失),与岛叶功能异常相关。
进食障碍: 对饥饿、饱胀信号及身体形象感知的扭曲。
功能性躯体症状障碍/躯体形式障碍: 无法解释的身体症状可能与岛叶对内感受信号的异常整合有关。
精神分裂症: 自我意识障碍、幻听(可能源于对内部言语的错误归因)与岛叶功能紊乱有关。
脑卒中后遗症: 岛叶梗死可导致感觉性失语、味觉障碍、痛觉缺失及心脏自主神经功能紊乱。
癫痫: 岛叶癫痫可产生复杂的内脏感觉先兆和情绪体验。
研究方法
神经影像学: fMRI是研究人脑岛叶功能最主要的手段,通过观察其在情绪、内感受、决策等任务中的激活模式。
电生理与脑刺激: 术中电刺激岛叶可诱发内脏感觉、味觉幻觉或情绪变化。
脑损伤研究: 研究岛叶病变患者的行为、情绪和认知缺陷。
动物研究: 通过光遗传学、化学遗传学等技术探究岛叶特定亚区的因果性功能。
参考文献
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