作者簡介:顧建文,著名腦外科專家,博士導師,解放軍第306醫(yī)院院長,主任醫(yī)師,全軍神經(jīng)外科副主委,中華醫(yī)學會理事。
嗅覺是一種感覺。它由兩感覺系統(tǒng)參與,即嗅神經(jīng)系統(tǒng)和鼻三叉神經(jīng)系統(tǒng)。嗅覺和味覺會整合和互相作用。嗅覺是外激素通訊實現(xiàn)的前提。 嗅覺是一種遠感,即使說它是通過長距離感受化學刺激的感覺。許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病亦表現(xiàn)有嗅覺障礙,嗅覺功能的研究對于神經(jīng)內(nèi)科的某些疾病的早期診斷及防治具有一定的意義。Ansari 等早在70 年代就有研究證明嗅覺的功能障礙與一系列神經(jīng)退行性疾病相關(guān),包括阿爾茨海默?。╝lzheimer's disease,AD)、Down 綜合征(Down's syndrome,DS)、亨廷頓?。℉untington's disease,HD)、特發(fā)性帕金森?。╥diopathicParkinson's disease,IPD)等。
在神經(jīng)病學理論中,嗅神經(jīng)的地位已由第一對腦神經(jīng)躍居為腦的組成部分。關(guān)于嗅覺的檢測,目前已有許多方法,包括主觀嗅覺檢測和客觀嗅覺檢測,但在神經(jīng)病學臨床查體中,嗅覺功能的檢查尚未受到應有的重視?,F(xiàn)今嗅覺功能測試在臨床工作中尚未受到應有的重視,甚至常常被忽略,嗅覺通路作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的門戶,在神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病的早期診斷中有一定的意義,特別是在PD 和阿爾茨海默病中嗅覺障礙是較為常見的癥狀,故嗅覺檢測在神經(jīng)科臨床查體中應當被重視。另外,由于現(xiàn)有的嗅覺檢查方法大都比較費時且需要一定的花費,用于神經(jīng)內(nèi)科臨床查體的可行性稍差,因此需要尋找到一種或一類簡便、經(jīng)濟、無創(chuàng)的能夠快速檢測嗅覺功能的方法以適于神經(jīng)內(nèi)科臨床常規(guī)應用。目前我國已有文獻報道,通過簡易臨床嗅覺定量測試法探討腦梗死患者急性期嗅覺功能與認知功能的關(guān)系,此種嗅覺檢測方法應用于神經(jīng)內(nèi)科臨床嗅覺功能的初步篩查,具有經(jīng)濟實用、簡便易行、無創(chuàng)傷等優(yōu)點,但目前處于探討和試驗研究階段,尚未普遍應用于臨床且有待于進一步的完善。
嗅覺的檢測方法
1. 嗅覺的主觀檢測:主觀嗅覺檢測是指嗅覺的心理生理測試,通過受試者對氣味刺激的回答來判定其嗅覺功能。主觀嗅覺檢測方法在部分國家已應用于臨床,但尚遠未普及,常用的方法包括以下幾種:
(1)T&T 嗅覺計測試(T&T olfactometertest):日本第一個標準化的嗅覺儀誕生于20 世紀70 年代,以Toyota 和Takagi 命名,故為T&T 嗅覺儀,它是以嗅素稀釋倍數(shù)作為定量分析依據(jù)的比較典型的嗅覺檢查方法。臨床上保留5 種嗅素(苯乙醇、甲基環(huán)戊烯酮、異戊酸、十一烷酸內(nèi)酯和糞臭素),分別予以10 倍稀釋,取10-5~10-2 范圍的8 種濃度,分別用5、4、3、2、1、0、-1、-2 表示,其中0 為正常嗅覺的閾值濃度,5 為最高濃度,-2 為最低濃度。用15 cm×0.7 cm 的無味濾紙前端蘸1 cm 的嗅素液,置于受檢者前鼻孔下方1~2 cm 處,嗅聞2~3 次,依次由低濃度到高濃度順序檢測。首先測試察覺閾,之后測試識別閾。所測得的結(jié)果做出嗅覺圖,根據(jù)其識別閾值將嗅覺功能分為6 級:均值小于-1 為嗅覺亢進,-1~1 為嗅覺正常,1.1~2.5 為嗅覺輕微下降,2.6~4.0為嗅覺中度減退,4.1~5.5 為嗅覺嚴重減退,5.6 以上為嗅覺喪失。
(2)賓夕法尼亞大學嗅覺識別試驗(university of pennsylvaniasmell identification test,UPSIT):是由美國賓夕法尼亞大學醫(yī)學院臨床嗅覺與味覺研究中心Doty 等(1984 年)研制的方法,選擇薄荷醇、櫻桃、機油、丁香、洋蔥、泡菜、煙草、菠蘿、啤酒等40 種嗅物質(zhì),將其分別置于10~50 μm 塑料囊內(nèi),再分裝在按不同氣味編排的小冊子內(nèi),每10 種嗅素裝訂成1 冊,共4 冊。每頁有1 種嗅物,印有4 個候選答案,受試者用鉛筆劃破膠囊,嗅聞后從4 個選項中選1 個。辨別不清時可以猜測,但必須回答。通過該測試可以將個體的嗅覺功能分為嗅覺正常、嗅覺輕度下降、嗅覺中度下降、嗅覺重度下降、嗅覺喪失(失嗅)或偽失嗅6 類。
(3)五味試嗅液測試(中國半導體研究所研制):是孫安納、柳端今等(1992 年)研制的方法,選用醋酸、醋酸戊酯、薄荷醇、丁香酚、3-甲基吲哚作為基準測嗅液,分別標以A、B、C、D、E,代表酸味、香蕉味、清涼油或薄荷味、花香味、糞臭味五種氣味,選用無嗅味、蒸汽壓低的液態(tài)石蠟為溶劑,另配三瓶液態(tài)石蠟為空白對照。按照10 倍重量濃度稀釋,共配制5 個數(shù)量級,濃度依次為5、4、3、2、1,裝于雙層磨口滴瓶內(nèi),檢測時將磨口滴棒取出置于受試者前鼻孔前1 cm 處嗅聞,每次聞2~3 次,先從低濃度1 開始,記錄能感覺或辨認出氣味的濃度序號,按照上述方法依次用A、B、C、D、E 五種氣味測試。
(4)Sniffin sticks 嗅覺測試(Sniffin sticks test):由Kobal和Hummel 研制,該測試由測試受試者氣味感覺閾值、氣味辨別能力、氣味鑒別能力三部分組成。測試液或固體測試劑溶于丙乙醇4 ml,裝在帶蓋的像鋼筆一樣的小棒中,測試時,打開筆帽,筆尖放到單側(cè)或雙側(cè)前鼻孔下2 cm 處。
(5 )康乃狄克化學感覺臨床研究中心嗅功能檢查法
(connecticut chemosensory clinical research center,CCCRC):包括閾值測試和識別測試。①閾值測試以正丁醇為嗅素,按照1∶2 連續(xù)稀釋11 次,最高和最低濃度對應于0~11 分,將每一種濃度的丁醇60 ml 置于可壓塑料瓶內(nèi),受檢者同時拿兩個瓶,1 瓶含有嗅物,另1 瓶含有水作為對照試劑,受檢者于一側(cè)前鼻孔處擠壓塑料瓶并吸氣,從低濃度開始測試(一般從稀釋度9 開始),如受檢者能在同一稀釋度連續(xù)4 次正確辨認出正丁醇,該值為閾值,若4 次測試中有1 次不能正確辨認,則增加濃度至能連續(xù)正確辨認4 次為止,要求在20 min 將兩側(cè)鼻孔測試完畢。②識別測試選用嬰兒粉、巧克力、肉桂、咖啡、樟腦丸、花生醬、象牙肥皂7 種嗅物測試嗅神經(jīng)功能,另用烈性吸入劑(vicks vaposteam)測試三叉神經(jīng)功能。將上述8 種嗅物裝入不透明的廣口塑料瓶內(nèi),覆蓋紗布避免視覺提示,兩側(cè)鼻孔分別測試,全部測試時間15 min,囑受檢者將所聞嗅的各種嗅物的名稱寫在相應的表格內(nèi),表格內(nèi)有16 種嗅物名稱可供受試者選擇,計算受試者在本次測試中所選擇出的正確的嗅物數(shù)。
2. 嗅覺的客觀檢測:客觀嗅覺檢測是指受試者接受氣味刺激后被記錄到的相關(guān)電生理變化。目前最具代表性的客觀嗅覺檢測研究是嗅覺事件相關(guān)電位(olfactory event-relatedpotentials,OERP):由氣味劑刺激嗅黏膜,應用計算機疊加技術(shù),在頭皮特定部位記錄到的特異性腦電位,為一項客觀、敏感的電生理指標[26]。嗅覺的影像學檢查也開始受到重視,包括嗅覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)成像(CT、MR、DWI)和嗅覺功能成像(fMRI、PET、SPECT)?,F(xiàn)有的各種嗅覺檢測方法均存在一定的局限性,主觀嗅覺測量方法的賓夕法尼亞大學氣味鑒別試驗等由于檢測時間較長,受試者易產(chǎn)生嗅覺疲勞,且有些氣味受試者不熟悉,一定程度上影響了檢測結(jié)果的準確性,限制了在國內(nèi)的應用;Sniffinsticks 嗅覺測試可用于嗅覺篩查,但不能定量檢測受試者的嗅覺閾值。雖然客觀的嗅覺功能檢測方法嗅覺事件相關(guān)電位等能比較客觀和精確地提供定量資料,但是其研究還處于初級階段,主要應用于試驗研究過程中,且費用相對較高,尚未真正用于臨床。
嗅覺系統(tǒng)的解剖學研究
與神經(jīng)系統(tǒng)的其他感覺通路傳導相比,嗅覺傳導具有其獨特的解剖學特點,即嗅覺的傳導只有兩級神經(jīng)元組成。嗅覺系統(tǒng)主要由嗅細胞、嗅神經(jīng)、嗅球、嗅束及嗅皮質(zhì)組成。鼻腔的纖毛上皮細胞組成的神經(jīng)纖維穿過前顱窩的篩板達到額葉表面的嗅球,嗅球為嗅覺的低級中樞。嗅束為嗅球后部的條索狀部分,它主要由僧帽細胞、簇狀細胞的軸突纖維及皮層投射到嗅球顆粒細胞的纖維構(gòu)成,還包括一些對側(cè)嗅球與前嗅核(指在嗅球和嗅束的移行部有一小群散在的神經(jīng)細胞)的傳出纖維,嗅束為嗅覺信息的傳入與抑制性傳出的通路。嗅皮質(zhì)為嗅覺的高級中樞,位于顳葉、杏仁核及梨狀區(qū)皮質(zhì),它分為初級嗅皮質(zhì)及次級嗅皮質(zhì)。初級嗅皮質(zhì)直接接收來自嗅球和前嗅核的纖維投射,有學者認為初級嗅皮質(zhì)是氣味的主觀感覺區(qū);次級嗅皮質(zhì)接收來自初級嗅皮質(zhì)的纖維投射,其發(fā)出的纖維主要投射到海馬。此外,目前認為在鼻腔與嗅覺中樞之間不存在血腦屏障。
嗅覺生理學研究
氣味分子與鼻腔內(nèi)可溶性氣味結(jié)合蛋白結(jié)合后進入嗅上皮,與嗅覺感受細胞胞膜上的特異性傳導受體相結(jié)合,通過活化一種特異性G 蛋白α亞單位,激活腺苷酸環(huán)化酶使細胞內(nèi)ATP 轉(zhuǎn)化為cAMP,從而提高細胞內(nèi)cAMP 濃度,使嗅神經(jīng)纖維膜上的陽離子門控通道開放,主要引起Ca2+進入細胞內(nèi),使得Cl-外流,達到閾電位后產(chǎn)生動作電位,引發(fā)神經(jīng)沖動沿軸突傳向嗅球。嗅覺系統(tǒng)所含的多種神經(jīng)介質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)劑(如:乙酰膽堿、γ-氨基丁酸、5-羥色胺、多巴胺等)亦參與嗅覺的形成與傳導。
嗅覺障礙的分類
根據(jù)病變部位及受損性質(zhì),嗅覺障礙可分為:(1)外周傳導性嗅覺障礙,指含有氣味的氣流受阻或改變方向不能達到嗅區(qū),致使不能感受氣味或者嗅覺敏感度下降,多見于鼻腔和鼻竇炎癥、創(chuàng)傷、新生物等;(2)中樞神經(jīng)性嗅覺障礙,指嗅神經(jīng)系統(tǒng)的中樞結(jié)構(gòu)損傷引起的嗅覺障礙,雖有氣流到達嗅區(qū),但嗅覺中樞病變,致使不能感受氣味或者嗅覺敏感度下降,多見于顱內(nèi)腫瘤、顱腦外傷、神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病等。
嗅覺障礙的臨床表現(xiàn)
嗅覺障礙主要表現(xiàn)為:嗅覺察覺障礙、嗅覺識別障礙、嗅覺辨別障礙及嗅覺記憶障礙。嗅覺察覺障礙指嗅覺察覺的閾值提高,嗅覺察覺閾即人體所能感知到的最低嗅素濃度,反映嗅覺感知力。嗅覺識別障礙指嗅覺識別力下降,嗅覺識別力即識別閾上氣味的能力,是準確鑒定出某種嗅素的能力。嗅覺辨別能力的下降反映嗅覺辨別障礙,嗅覺辨別力是受試者區(qū)別兩種氣味的能力,受試者可以指出兩種氣味相似或不同。嗅覺記憶障礙指嗅覺記憶力下降或喪失,嗅覺記憶力即受試者聞到某種嗅素的氣味后,間隔一定時間后再辨認出所聞過的嗅素氣味的能力。嗅覺察覺力和識別力都反映整個嗅覺系統(tǒng)的功能,察覺力受中樞支配,識別力受外周影響。
嗅覺障礙與中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病的關(guān)系
已知在各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種認知功能障礙甚至是癡呆,而嗅覺障礙也是神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病的常見癥狀,尤其在AD 和帕金森?。≒D)中多見。AD 的經(jīng)典的組織病理學定義包括神經(jīng)纖維纏結(jié)和神經(jīng)炎性斑[10],而多年來的研究表明,AD 患者早期可出現(xiàn)嗅覺功能減退,且嗅覺功能減退的出現(xiàn)可早于AD 的典型臨床癥狀,因此嗅覺功能的檢查對AD 的早期篩查和監(jiān)測具有重要意義。
PD 是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,目前已知的發(fā)病機制是中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元喪失造成紋狀體的多巴胺濃度下降。多巴胺大量存在于黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)、嗅球、邊緣系統(tǒng)等部位,多巴胺的缺乏可引起嗅覺功能障礙。隨著對PD 的深入研究,發(fā)現(xiàn)PD 患者在疾病早期就出現(xiàn)了嗅覺功能的改變。國外有文獻報道,如果將PD 患者的運動系統(tǒng)癥狀與全面的嗅覺檢測相結(jié)合,可以提高PD 診斷的敏感性和特異性。且十余年前即有研究將嗅覺檢測應用于PD 的早期診斷,近期有學者通過鼻參數(shù)(鼻周期、鼻黏膜的pH 值、鼻腔黏液纖毛清除時間)進一步研究嗅覺功能改變與PD 早期診斷之間的關(guān)系。