通過(guò)神經(jīng)軸的腦區(qū)包括：前島葉、前扣帶回,、杏仁核,、下丘腦、導(dǎo)水管周圍灰質(zhì),、臂旁核以及延髓的部分區(qū)域,，調(diào)控著心功能：通過(guò)交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)影響心率和心肌收縮力。這些區(qū)域?qū)η榫w行為,、壓力反應(yīng)和穩(wěn)態(tài)反射亦很重要,。在過(guò)去數(shù)年，隨著神經(jīng)解剖學(xué),、神經(jīng)生理學(xué)和功能影像學(xué)的發(fā)展,，為人類心功能神經(jīng)控制的中樞和外周機(jī)制提供了新的視角。

但仍有一些問(wèn)題,，如中樞控制的腦側(cè)化（lateralization）尚未解決,。神經(jīng)疾病對(duì)心臟影響的副作用（譬如神經(jīng)病理引起的重度心律失常和心肌損害、癲癇導(dǎo)致的突發(fā)性死亡）需要我們更好地理解心臟神經(jīng)調(diào)控的功能性解剖和神經(jīng)化學(xué)機(jī)制,。

1. 心臟固有的電生理特性

心臟的搏動(dòng)源自心臟固有傳導(dǎo)系統(tǒng)中心肌細(xì)胞的活動(dòng),。心臟固有傳導(dǎo)系統(tǒng)由竇房結(jié)、房室結(jié),、His束,、Purkinje纖維網(wǎng)絡(luò)組成。心率,、心肌的興奮性和收縮性依賴于心肌的固有特性,，通過(guò)心內(nèi)神經(jīng)結(jié)叢受迷走和交感神經(jīng)的控制。

心率

正常情況下,，竇房結(jié)的自發(fā)性去極化（自律性）受“電壓時(shí)鐘（voltage clock）”的控制,，決定著心率。電壓時(shí)鐘依賴于細(xì)胞膜上各種離子通道的激活和失活,，譬如肌質(zhì)網(wǎng)通過(guò)阿諾堿受體2（RYR2）節(jié)律性釋放鈣離子,，而激活“鈣流時(shí)鐘”；細(xì)胞內(nèi)節(jié)律性Ca2+的增加，激活了Ca2+- Na+交換電流,，導(dǎo)致去極化,。

電壓時(shí)鐘一個(gè)重要的機(jī)制就是超極化激活的起搏電流If，If是依賴超極化激活的環(huán)核苷酸門(mén)控通道（hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated,，HCN）的Na+-K-內(nèi)向電流,，HCN4亞型的表達(dá)最為豐富，可被環(huán)磷酸腺苷（cAMP）激活,。

心肌的動(dòng)作電位

相鄰心肌細(xì)胞通過(guò)縫隙連接蛋白（connexin）傳播去極化興奮性,，繼之細(xì)胞膜上電壓門(mén)控Na+（主要為Nav1.5）通道開(kāi)放。去極化的電壓門(mén)控性Na+通道快速失活,，L型Ca2+通道（動(dòng)作電位平臺(tái)期的傳導(dǎo)）和電壓門(mén)控性K+通道（負(fù)責(zé)復(fù)極化,，包括慢激活I(lǐng)ks通道）被激活。這些通道的電流活動(dòng)決定了房室傳導(dǎo)的速率（PR間期）,、心臟動(dòng)作電位的持續(xù)時(shí)間（QT間期）和His-Purkinje系統(tǒng)的興奮性,。

興奮-收縮偶聯(lián)

肌質(zhì)網(wǎng)上的RYR2通過(guò)與肌鈣蛋白復(fù)合體結(jié)合，釋放Ca2+,，激活收縮裝置引起心臟收縮,；當(dāng)滑面肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵（smooth endoplasmic reticulum Ca2+ uptake pump，SERCA）攝取胞質(zhì)中Ca2+的,，則心肌細(xì)胞放松,，心臟舒張；受磷蛋白（phospholamban）可負(fù)向調(diào)節(jié)SERCA,。

2. 心臟的神經(jīng)支配

心臟的神經(jīng)支配涉及通過(guò)神經(jīng)軸的區(qū)域（如圖）,，包括心內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)（ICNS）和心外神經(jīng)系統(tǒng)。ICNS是一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，由嵌在心外膜脂肪墊和心壁上的神經(jīng)節(jié)叢（ganglionated plexus, GP）組成,；源自心外的影響因素通過(guò)迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)，控制著ICNS的功能,。

圖：神經(jīng)軸在多個(gè)水平上參與心臟的神經(jīng)調(diào)控,。一些前腦區(qū)域，包括島葉皮質(zhì),、前扣帶回（anterior cingulate cortex,，ACC）、中央杏仁核以及一些下丘腦核團(tuán),，發(fā)出投射至延髓和脊髓核團(tuán),，調(diào)控著心功能；這些投射直接或通過(guò)中繼進(jìn)入導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（periaqueductal gray,，PAG）,。交感神經(jīng)活動(dòng)可被吻端腹外側(cè)延髓的神經(jīng)元激活,，后者發(fā)出興奮性投射至脊髓中間外側(cè)細(xì)胞柱（intermediolateral column，IML）的神經(jīng)節(jié)前交感神經(jīng)元,；這些神經(jīng)元激活星狀神經(jīng)節(jié)和其它椎旁神經(jīng)節(jié)的去甲腎上腺素能神經(jīng)元,，后者發(fā)出軸突參與心叢，支配心臟,。

副交感神經(jīng)的輸出由位于疑核腹外側(cè)部的迷走神經(jīng)元中介,，迷走背側(cè)運(yùn)動(dòng)核也有少量參與；這些運(yùn)動(dòng)員發(fā)出節(jié)前軸突,，突觸位于心內(nèi)神經(jīng)節(jié)的膽堿能或非膽堿能神經(jīng)元上,。脊髓傳入神經(jīng)沿著脊神經(jīng)的走向，胞體位于背根神經(jīng)節(jié)（DRG）,，傳遞著心臟受體的傳入信息,；迷走傳入神經(jīng)也可傳遞心受體的傳入信息，其胞體位于結(jié)狀神經(jīng)節(jié)（NG）,。脊髓傳入神經(jīng)在lamina I的次級(jí)神經(jīng)元進(jìn)行中繼，后者發(fā)出投射至丘腦,、臂旁核,、PAG和其它腦干和下丘腦區(qū)域（未標(biāo)出）。

心臟迷走傳入神經(jīng),，與心臟壓力感受性受體傳入神經(jīng)一起,，向孤束核提供傳入信息。孤束核可啟動(dòng)多種心血管反射,，將心血管受體的信息傳遞至丘腦和臂旁核,。臂旁核整合脊髓和腦干的傳入信息，將整合信息傳遞至丘腦,、杏仁核和下丘腦,。丘腦中繼核團(tuán)接受來(lái)自心血管受體的信息后，投射至后部島葉皮質(zhì),，前后帶回的后部也可接受心痛相關(guān)的傳入信息,。腹外側(cè)延髓A1/C1群的兒茶酚胺能神經(jīng)元發(fā)出內(nèi)臟感覺(jué)通路至下丘腦、PAG和藍(lán)斑核（LC）,。DVN：背側(cè)迷走神經(jīng)核,；PG：巖神經(jīng)節(jié)。

心內(nèi)神經(jīng)節(jié)

神經(jīng)節(jié)細(xì)胞主要分布在5個(gè)區(qū)域：右心房的上下部,，左心房上部,，主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈干的血管外膜，房室溝和房間隔,。ICN的神經(jīng)元群具有異質(zhì)性,，包括傳入神經(jīng)元,、傳出神經(jīng)元和局部環(huán)路神經(jīng)元。大多數(shù)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的主要遞質(zhì)為乙酰膽堿,，其它遞質(zhì)還包括生長(zhǎng)抑素,、血管活性腸肽和一氧化氮合成酶。心內(nèi)神經(jīng)節(jié)是信號(hào)整合的場(chǎng)所,，神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元互相交聯(lián),，其固有活動(dòng)受交感或迷走神經(jīng)傳入沖動(dòng)的控制。

交感輸出

脊髓中間外側(cè)細(xì)胞柱（IML）的神經(jīng)元亞群為心臟提供交感神經(jīng)支配（如圖）,，這些神經(jīng)元接受來(lái)自頭端延髓腹外側(cè)區(qū)（RVLM）的緊張性谷氨酸興奮傳,。心臟節(jié)前交感神經(jīng)元為膽堿能性質(zhì)，發(fā)出小的,、有髓鞘軸突,，與上段、中段頸神經(jīng)節(jié)和頸胸神經(jīng)節(jié)（星狀神經(jīng)節(jié)）的去甲腎上腺素能神經(jīng)元形成突觸,；這些神經(jīng)節(jié)通過(guò)心上,、中和下神經(jīng)支配心臟。

交感神經(jīng)從左向右的分布并不對(duì)稱,，且存在個(gè)體差異,；這也許可以解釋交感神經(jīng)對(duì)心臟電生理的異質(zhì)性作用。心臟交感神經(jīng)的神經(jīng)遞質(zhì)主要為去甲腎上腺素（norepinephrine,，NE）,，但有些也釋放三磷酸腺苷、降鈣素基因相關(guān)肽和神經(jīng)肽Y,。

副交感輸出

迷走神經(jīng)對(duì)心臟進(jìn)行副交感支配,。心迷走節(jié)前神經(jīng)元主要位于疑核（nucleus ambiguus，NAmb）,，亦有少量位于迷走神經(jīng)背側(cè)運(yùn)動(dòng)核,；這些節(jié)前神經(jīng)元為膽堿能性質(zhì)，其軸突經(jīng)上,、下頸胸支到達(dá)心神經(jīng)節(jié),，與心交感神經(jīng)匯合后形成心叢。大部分的迷走神經(jīng)纖維支配心房,、竇房結(jié)和房室結(jié),；一些迷走神經(jīng)分支也支配心室壁。

3. 自主性輸出對(duì)心功能的作用

交感作用

交感神經(jīng)的激活使竇房結(jié)自律性增加,，通過(guò)房室結(jié)將興奮性傳導(dǎo)至His-Purkinje系統(tǒng),，驅(qū)使心臟收縮，而在舒張期加速心肌細(xì)胞的放松,；這些作用主要通過(guò)激活NE的β1受體實(shí)現(xiàn),，產(chǎn)生cAMP和激活蛋白激酶A（protein kinase A,，PKA）。PKA介導(dǎo)的磷酸化可以激活L型鈣離子通道,，延長(zhǎng)動(dòng)作電位的平臺(tái)期持續(xù)時(shí)間,；但該作用受限于PKA誘導(dǎo)的Iks電流的激活，后者可以防止動(dòng)作電位（QT間期）的過(guò)度延長(zhǎng),。RYR2的磷酸化可以促進(jìn)Ca2+從肌質(zhì)網(wǎng)中的釋放,，因此將興奮和收縮偶聯(lián)；受磷蛋白的磷酸化可以促進(jìn)SERCA對(duì)Ca2+的攝取,，加速心肌細(xì)胞在舒張期的放松,。

副交感作用

迷走神經(jīng)的通過(guò)心內(nèi)神經(jīng)節(jié)的膽堿能神經(jīng)元來(lái)實(shí)現(xiàn)其主要效應(yīng)，即抑制竇房結(jié)的起搏活動(dòng)（降低心率）,、減少房室間的傳導(dǎo)和降低His-Purkinje系統(tǒng)的興奮性,。這些效應(yīng)由毒蕈堿受體M2介導(dǎo)，而M2受體與Gi/o傳導(dǎo)通路偶聯(lián),；通過(guò)β/γ亞單位,，M2受體激活G蛋白偶聯(lián)內(nèi)向整流K+通道，引起竇房結(jié)的超極化,；M2受體還能抑制cAMP的產(chǎn)生和激活一氧化氮信號(hào),，而后者可抑制L型鈣離子通道。

迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)的交互作用

靜息狀態(tài)下,，緊張性迷走神經(jīng)對(duì)竇房結(jié)自律性的影響大大超過(guò)交感神經(jīng)系統(tǒng),。心率具有晝夜節(jié)律性,，清晨由于交感活動(dòng)活躍而心率增加,，睡眠時(shí)（尤其是非快速動(dòng)眼睡眠）由于迷走神經(jīng)占主導(dǎo)而心率降低?？焖賱?dòng)眼睡眠時(shí),，時(shí)相性短暫的迷走神經(jīng)活動(dòng)被阻斷以及交感神經(jīng)的激活，導(dǎo)致心率增高,。

這種迷走神經(jīng)對(duì)心率的調(diào)控,，與呼吸作用相關(guān)：心迷走神經(jīng)活動(dòng)在吸氣時(shí)減弱而在呼氣時(shí)增強(qiáng)，這種生理現(xiàn)象稱為呼吸性竇性心率不齊（Respiratory Sinus Arrhythmia,，RSA）,。RSA是心輸出量和心血管健康狀態(tài)一個(gè)重要的測(cè)量指標(biāo)，隨年齡增大而減輕,。直立位應(yīng)激,、低血容量或運(yùn)動(dòng)時(shí)，迷走神經(jīng)活動(dòng)快速減弱而交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng),。

基礎(chǔ)心率非常低時(shí)（如運(yùn)動(dòng)員,、非快速動(dòng)眼睡眠期或竇性心動(dòng)過(guò)緩的患者）,，迷走神經(jīng)的刺激通過(guò)縮短心房去極化的間隔時(shí)間，反而增加心率,；心室對(duì)迷走神經(jīng)刺激的應(yīng)答,，在同時(shí)有交感神經(jīng)刺激時(shí)會(huì)更強(qiáng)，迷走神經(jīng)對(duì)交感神經(jīng)活動(dòng)傳遞的突觸前抑制增加,，稱為“增強(qiáng)拮抗（accentuated antagonism）”,。

心率變異性（Heart Rate Variability， HRV）

心率變異性指兩次心跳間隔（RR間期）或瞬時(shí)心率的微小變化,，該現(xiàn)象因迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)對(duì)竇房結(jié)的交互作用而產(chǎn)生,。自主神經(jīng)功能測(cè)試可以評(píng)估HRV，尤其是評(píng)估深呼吸和Valsalva動(dòng)作時(shí)的心率反應(yīng),。HRV的分析可分為時(shí)域和頻域：RR間期可以做時(shí)域分析,；頻譜分析可以看出HRV在頻率上的分布。

高頻區(qū)（0.15~0.4Hz）代表迷走神經(jīng)的影響,，反映呼吸對(duì)心輸出量的調(diào)節(jié),；低頻區(qū)（0.05~0.15Hz）同時(shí)受交感與迷走神經(jīng)的作用，與壓力反射敏感性（baroreflex sensitivity, BRS）相關(guān),。盡管低頻/高頻比值常指“交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的平衡”,，但也代表著B(niǎo)RS和迷走神經(jīng)作用的相互關(guān)系。

4. 延髓對(duì)心臟自主性輸出的調(diào)控

頭端延髓腹外側(cè)區(qū)（rostral ventrolateral medulla,，RVLM）

RVLM包含前運(yùn)動(dòng)谷氨酸能交感興奮性神經(jīng)元,，可以緊張性激活心臟神經(jīng)節(jié)前交感IML神經(jīng)元，RVLM常為神經(jīng)束降支的效應(yīng)器,，也為控制血壓和心功能的反射通路的所在地,；RVLM的部分神經(jīng)元（C1亞群）也合成腎上腺素。

心理應(yīng)激,、疼痛,、缺氧、低血容量,、低血糖可直接以及通過(guò)來(lái)自前腦的神經(jīng)傳入而激活RVLM神經(jīng)元,；而壓力感受性反射通過(guò)來(lái)自孤束核（NTS）的雙突觸抑制而抑制RVLM神經(jīng)元，該過(guò)程受尾端延髓腹外側(cè)γ-氨基丁酸（GABA）能神經(jīng)元的調(diào)控,。

疑核（Nucleus ambiguus,， NAmb）

NAmb包含大部分的心臟抑制性迷走運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，而這些神經(jīng)元控制著竇房結(jié)的自律性和房室傳導(dǎo),，可被來(lái)自NTS的壓力敏感性神經(jīng)元的谷氨酸能傳入沖動(dòng)而激活,，被疑核的GABA能神經(jīng)元而抑制，亦可被來(lái)自延髓腹側(cè)呼吸群的GABA能神經(jīng)元（吸氣時(shí)激活）而抑制,。

肺機(jī)械感受器通過(guò)NTS而激活Hering-Breuer反射,，這可能也會(huì)引起呼吸性竇性心率不齊,。背側(cè)迷走神經(jīng)核的神經(jīng)元也參與心臟的神經(jīng)支配，對(duì)心率,、房室傳導(dǎo)和心肌收縮具有輕度的調(diào)節(jié)作用,。

孤束核（Nucleus of the solitary tract，NTS）

NTS是內(nèi)臟傳入信息的首個(gè)中繼站,。尾端NTS主要通過(guò)迷走和舌咽神經(jīng)的傳入,，接受壓力感受性受體、心臟受體,、化學(xué)受體和肺受體的傳入信息,，尾端NTS是所有延髓反射（包括壓力感受性反射以及控制血壓和心率的心反射）的首個(gè)中心性中繼站。

心血管反射

壓力感受性反射（baroreflex）是重要的血壓緩沖機(jī)制,；在心臟收縮期,，頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓血管壁上的機(jī)械性變形可觸發(fā)此反射。血壓增高可激活舌咽和迷走神經(jīng)的壓力感受性傳入,，為NTS提供單突觸性興奮性傳入沖動(dòng),。

壓力感受性NTS神經(jīng)元可通過(guò)兩個(gè)不同的通路啟動(dòng)交感抑制和心抑制反應(yīng)：交感抑制通路通過(guò)RVLM神經(jīng)元的雙突觸抑制，由尾端延髓腹外側(cè)GABA能神經(jīng)元中介,，調(diào)控著外周血管阻力,；心抑制通路通過(guò)從NTS至NAmb心迷走神經(jīng)元的直接興奮性傳入，引起心率降低,。

壓力反射敏感性是評(píng)估壓力感受性反射功能的指標(biāo),，可以用藥物或非侵入的方法評(píng)價(jià)，主要反映的是心迷走成分,，定義為每單位血壓改變的心跳間期的改變,；

心臟反射（cardiac reflex）源自心臟、冠脈和肺動(dòng)脈的傳入信息可觸發(fā)多種心血管反射,。心臟的傳入神經(jīng)包括心背根神經(jīng)節(jié)內(nèi)無(wú)髓鞘的傳入神經(jīng),，該類傳入神經(jīng)沿著交感神經(jīng)干行走（這些脊髓傳入神經(jīng)因此被誤認(rèn)為是交感傳入神經(jīng)）,，為后角（尤其是lamina I）和中間的脊髓灰質(zhì)提供傳入沖動(dòng),。

心臟的傳入神經(jīng)還包括節(jié)狀神經(jīng)節(jié)的有髓鞘和無(wú)髓鞘迷走傳入神經(jīng)，其為NTS提供傳入沖動(dòng),。血容量增加時(shí)的心房擴(kuò)張,，可激活有髓鞘的迷走傳入神經(jīng)，觸發(fā)交感傳入至竇房結(jié),，增加心率,；同時(shí)抑制腎交感活性和釋放精氨酸血管加壓素，促進(jìn)水鈉的排出,。強(qiáng)烈的機(jī)械或化學(xué)刺激（包括缺血或炎癥的產(chǎn)物,，如三磷酸腺苷,、血清素和前列腺素）可激活支配心室的、無(wú)髓鞘的,、脊髓和迷走傳入神經(jīng),。

脊髓傳入神經(jīng)通過(guò)來(lái)自lamina I 神經(jīng)元的脊髓丘腦投射，引起心臟的疼痛感覺(jué),；這些傳入神經(jīng)也能通過(guò)局部投射至IML的中間神經(jīng)元,，觸發(fā)興奮性的心臟反射（稱為心-心反射，Cardio-Cardiac reflex）,。

為應(yīng)答心肌損傷的化學(xué)刺激,，心室內(nèi)無(wú)髓鞘的迷走傳入神經(jīng)可引起血壓和心率的下降（Bezold-Jarisch 反射）。生理性壓力刺激肺動(dòng)脈的壓力感受性受體,，可以引起血管收縮,；呼吸刺激在運(yùn)動(dòng)或缺氧時(shí)，對(duì)心血管的調(diào)控也起著重要的作用,。

5. 前腦對(duì)心功能的調(diào)控

一些前腦區(qū)域形成交互連結(jié)的網(wǎng)絡(luò),，啟動(dòng)對(duì)情緒相關(guān)或壓力刺激的、自主神經(jīng),、內(nèi)分泌和行為的整合反應(yīng),。這些前腦區(qū)域包括島葉皮質(zhì)（IC）、前扣帶回,、杏仁中央核（CeA）以及一些下丘腦的核團(tuán)（見(jiàn)圖）,。這些前腦區(qū)域向延髓和脊髓核團(tuán)發(fā)出投射，控制著心臟功能,；而這些投射可直接或通過(guò)中繼進(jìn)入導(dǎo)水管周圍灰質(zhì),。

心血管傳入信息通過(guò)丘腦，傳遞至背角（I 層）或NTS神經(jīng)元,；內(nèi)臟傳入沖動(dòng)被傳遞至橋腦的臂旁核（此處通過(guò)腹外側(cè)延髓A1/C1的兒茶酚胺能神經(jīng)元,，中繼信息至丘腦、下丘腦,、杏仁核）,。盡管大量實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)上述區(qū)域調(diào)控著心功能，但在人類中的心血管調(diào)控作用仍知之甚少,。譬如,，心血管的腦側(cè)化調(diào)控仍是謎團(tuán)；對(duì)于該問(wèn)題已有包括MRI在內(nèi)的功能影像學(xué),、難治性癲癇手術(shù)的微刺激,、肌肉或皮膚交感神經(jīng)微電極記錄伴MRI等研究方法。

島葉皮質(zhì)

島葉皮質(zhì)是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，參與多種功能以及神經(jīng)疾病的病理生理過(guò),。從細(xì)胞構(gòu)筑,、神經(jīng)連結(jié)和功能性的觀點(diǎn)出發(fā)，島葉皮質(zhì)可分為背尾側(cè)區(qū)和腹頭側(cè)區(qū),；背尾側(cè)區(qū)接受來(lái)自丘腦亞核的傳入信息,，中繼味覺(jué)、內(nèi)臟感覺(jué),、軀體感覺(jué),、疼痛和前庭感覺(jué)；腹頭側(cè)區(qū)連接前扣帶回和杏仁核,，主要參與情緒過(guò)程,。

根據(jù)Craig的研究，后,、中和前部島葉皮質(zhì)代表著三個(gè)連續(xù)性的整合和處理過(guò)程,。島葉后部接受丘腦的傳入信息，中繼疼痛,、溫度和內(nèi)臟感覺(jué)信息,，提供主要的內(nèi)感受信息；島葉中部將該信息與高級(jí)感覺(jué)皮質(zhì),、前扣帶回和杏仁核的傳入信息整合,，將整合信息傳遞至島葉前部；島葉前部是警覺(jué)內(nèi)在軀體狀態(tài)的神經(jīng)區(qū)域,，對(duì)于情緒性經(jīng)驗(yàn)亦很重要,。當(dāng)患者監(jiān)測(cè)自己的心率和評(píng)價(jià)自我的情緒反應(yīng)時(shí)，島葉和臨近的額葉島蓋均被激活,。

電刺激難治性癲癇手術(shù)后患者的島葉,，可誘發(fā)出包括血壓和心率改變?cè)趦?nèi)的內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。在一項(xiàng)研究中,，頻繁的刺激左側(cè)島葉皮質(zhì)可引起心率和血壓的輕微下降,，而刺激右側(cè)島葉皮質(zhì)則引起相反的作用；這提示左側(cè)島葉皮質(zhì)主要調(diào)節(jié)心臟的副交感而右側(cè)島葉皮質(zhì)對(duì)心臟起交感作用,。

fMRI研究顯示,，左側(cè)島葉皮質(zhì)的激活和HRV的迷走調(diào)控相關(guān)，Valsalva動(dòng)作,、冷加壓試驗(yàn)和用力握手時(shí),，島葉會(huì)側(cè)向激活,。然而,，也可能過(guò)于簡(jiǎn)單化了。譬如,，fMRI同時(shí)做微電極記錄的研究顯示,，靜息肌肉的交感神經(jīng)活動(dòng)伴隨左側(cè)島葉皮質(zhì)的激活,，而皮膚的交感神經(jīng)活動(dòng)伴隨著島葉左后側(cè)和右前側(cè)的激活。

前扣帶回

前扣帶回通過(guò)與島葉皮質(zhì),、前額葉,、杏仁核、下丘腦和腦干自主核團(tuán)相連,，整合行為覺(jué)醒的自主神經(jīng)反應(yīng),。在解剖和功能神經(jīng)影像學(xué)的文獻(xiàn)中，前扣帶回不同的功能區(qū)常有不同的名字,，因此令人迷惑,。

頭側(cè)（或腹側(cè)）前扣帶回參與情緒反應(yīng)，其亞區(qū)與CeA,、外側(cè)下丘腦,、臂旁核連結(jié)緊密，前扣帶回的膝前區(qū)參與情緒行為,，但與其它腦區(qū)無(wú)直接連結(jié),。尾側(cè)或背側(cè)前扣帶回也指中扣帶回，通過(guò)與前額葉的連結(jié),，參與沖突解決,、注意力-動(dòng)作等認(rèn)知功能。

功能性MRI研究顯示,，腹側(cè)前扣帶回是腦的“默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（default mode network）”,，在靜息狀態(tài)自我監(jiān)測(cè)時(shí)激活；而背側(cè)前扣帶回,，與前島葉皮質(zhì)一起,，是“突顯網(wǎng)絡(luò)（salience network）”，主要參與需要認(rèn)知控制的任務(wù)（包括沖突解決）,。進(jìn)行這些任務(wù)時(shí),，背側(cè)扣帶回的激活與增高的交感驅(qū)動(dòng)有關(guān)，引起心率的增高,。相反,，前扣帶回的膝前區(qū)與相鄰的前額葉腹內(nèi)側(cè)區(qū)在進(jìn)行這些任務(wù)時(shí)處于失活狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)研究顯示這兩個(gè)區(qū)域發(fā)出投射至心臟副交感核團(tuán),。

藥理和神經(jīng)影像學(xué)研究顯示,，前扣帶回膝前區(qū)的活動(dòng)與迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)HRV有關(guān)，這在右側(cè)半球的前扣帶回膝前區(qū)尤其明顯,。

杏仁核

杏仁核對(duì)感覺(jué)刺激提供情緒效價(jià)（emotional valence）,，并且參與條件性恐懼的相關(guān)機(jī)制。杏仁核由數(shù)個(gè)亞核團(tuán)構(gòu)成，包括基底外側(cè)的核團(tuán)復(fù)合體以及CeA外側(cè)部和內(nèi)側(cè)部,。 CeA的內(nèi)側(cè)部發(fā)出投射至下丘腦和腦干,，對(duì)于恐懼觸發(fā)自主神經(jīng)、內(nèi)分泌和運(yùn)動(dòng)反應(yīng),；激動(dòng)與RVLM相關(guān)的交感興奮性反應(yīng),，抑制NTS的壓力感受性神經(jīng)元。

功能影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn),，在靜息狀態(tài)和進(jìn)行情緒性任務(wù),，杏仁核的外側(cè)和內(nèi)側(cè)同時(shí)激活與HRV改變有關(guān)?？纛~葉和前額葉的腹內(nèi)側(cè)區(qū),，可以通過(guò)外側(cè)CeA、CeA與基底外側(cè)杏仁核的中間核的GABA能神經(jīng)元,，對(duì)杏仁核產(chǎn)生抑制性作用,，這些前額葉的作用參與著包括恐懼消除在內(nèi)的情緒調(diào)控機(jī)制。因此,，除了改善迷走傳出之外,，這些前額葉區(qū)域可能緊張性抑制杏仁核的交感興奮性反應(yīng)。

下丘腦

下丘腦通過(guò)來(lái)自室旁核,、下丘腦背內(nèi)側(cè)核和外側(cè)區(qū)的傳入沖動(dòng),，調(diào)控著心臟的自主傳出；這些下丘腦的投射至臂旁核導(dǎo)水管周圍灰質(zhì),、RVLM,、NAmb、迷走背側(cè)運(yùn)動(dòng)核,、NTS和IML,。應(yīng)激時(shí)的交感興奮性反應(yīng)是由來(lái)自室旁核、DMH的投射或下丘腦外側(cè)至RVLM或IML的投射而調(diào)控的,。

下丘腦的傳入還通過(guò)與NTS的作用,，調(diào)節(jié)著壓力感受性反射；通過(guò)向NAmb發(fā)出傳入信息而影響心迷走反應(yīng),。DMH在焦慮狀態(tài)下,，可能通過(guò)影響NTS而減少HRV和BRS。實(shí)驗(yàn)研究提示,，來(lái)自島葉皮質(zhì)至下丘腦的傳入沖動(dòng)多數(shù)為同側(cè)性的,，在人類中也如此，靜息時(shí)肌肉交感神經(jīng)活動(dòng)自發(fā)性爆發(fā)之時(shí),，左背內(nèi)側(cè)下丘腦和左島葉皮質(zhì)存在共同激活,。

6. 臨床意義

神經(jīng)疾病的心臟表現(xiàn)

HRV減小和BRS的降低是與心血管風(fēng)險(xiǎn)（包括原發(fā)性心臟病患者室性心律失常的易感性）相關(guān)的指標(biāo),，它們反映了前腦迷走或交感驅(qū)動(dòng)、腦干反射,、迷走或交感輸出的異常（見(jiàn)于糖尿病或淀粉樣變的神經(jīng)病理）,。譬如,，HRV的減小,，在缺血性腦卒中、癲癇,、多發(fā)性硬化和帕金森氏病的患者中,，主要以HF（迷走）成分的降低為代價(jià)，有時(shí)也作為交感活動(dòng)增加的指標(biāo),。

心律失常 中樞自主神經(jīng)障礙可能表現(xiàn)為多種心律失常,，威脅生命。交感神經(jīng)過(guò)度興奮可觸發(fā)室上性和室性心動(dòng)過(guò)速,；迷走神經(jīng)過(guò)度興奮可導(dǎo)致心動(dòng)過(guò)緩,，包括房室阻滯；交感神經(jīng)或迷走神經(jīng)的過(guò)度興奮可能引起心房纖顫,。在心室,，交感神經(jīng)的活動(dòng)為心律失常性的，而迷走神經(jīng)的活動(dòng)為抗心律失常性的,。交感神經(jīng)性作用引起L通道的激活,，延長(zhǎng)心臟動(dòng)作電位的平臺(tái)期；在此情況之下,，如果未能激活復(fù)極化K+電流（由于藥物作用或離子通道病變）,，則可能引起QT間期延長(zhǎng)，易導(dǎo)致多形性室性心動(dòng)過(guò)速（尖端扭轉(zhuǎn)）和心室纖顫,。

心肌損傷和Takotsubo 心肌病?急性神經(jīng)損傷引起的交感神經(jīng)過(guò)度興奮,，可能引起可逆性的心肌損傷，表現(xiàn)為T(mén)波倒置和血漿肌鈣蛋白升高,。Takotsubo心肌?。ㄒ卜Q為心尖氣球癥候群）是一種可逆性的心肌病變，主要影響左心室,，超聲心動(dòng)圖上的典型表現(xiàn)為心壁運(yùn)動(dòng)異常,，伴有心尖段收縮不良、心底部運(yùn)動(dòng)過(guò)度,，常在2~4周內(nèi)緩解,。

Takotsubo心肌病可能的病理機(jī)制為過(guò)量的腎上腺素和去甲腎上腺素直接損害心肌。過(guò)量的兒茶酚胺也可能引起冠狀動(dòng)脈痙攣和微血管功能障礙,，導(dǎo)致心肌頓抑（myocardial stunning）,。島葉和椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)的卒中,、邊緣葉腦炎、蛛網(wǎng)膜下腔出血,、癲癇或影響NTS的腦干損傷,，均可誘發(fā)Takotsubo心肌病。

7. 與心并發(fā)癥相關(guān)的特異性疾病

癲癇和心功能障礙之間有以下關(guān)聯(lián)：癲癇和心律失常均可為離子通道病變,；心血管功能障礙和發(fā)作性心律失?？赡転榘d癇猝死的機(jī)制。心律失常是最為常見(jiàn)的發(fā)作事件,，但并不能對(duì)大腦半球癲癇的發(fā)作進(jìn)行定位,。80%~100%患者在顳葉癲癇的發(fā)作前、發(fā)作時(shí)或發(fā)作后有竇性心動(dòng)過(guò)速,，亦可能存在陣發(fā)性房顫,、室上性或室性心動(dòng)過(guò)速和室顫。

顳葉癲癇可能引起心動(dòng)過(guò)緩和心跳停搏,，心交感神經(jīng)切除術(shù)可能是此類發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)因子,。癲癇也可能引起心臟去極化的改變，表現(xiàn)為按心率校正的QT間期（corrected QT,，QTc）的急性改變,，這與低血氧有關(guān)。QT間期延長(zhǎng)常見(jiàn)于左側(cè)癲癇的患者,。編碼Na+或K+通道的基因變異,，則同時(shí)與長(zhǎng)QT間期綜合征或Brugada綜合征以及癲癇相關(guān)。癲癇的自主性心血管表現(xiàn)與癲癇猝死的病理生理機(jī)制有關(guān),，但因果關(guān)系尚未明確,。

缺血性腦卒中?? 缺血性或出血性腦卒中，尤其是累及了島葉皮質(zhì),，可表現(xiàn)出心率失?；蛐募p害，可能引起猝死,。證據(jù)顯示,，與左側(cè)島葉卒中相比，右側(cè)島葉缺血性卒中常存在心臟并發(fā)癥,，包括HRV減小,、QT間期增加，心律失常（如房顫或室性期前收縮）,、房室阻滯和T波倒置,。這些改變是各種原因引起的心血管死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。HRV減小是亞急性卒中后感染的指標(biāo),，也是神經(jīng)功能恢復(fù)較差的預(yù)測(cè)因子,。

島葉卒中還可引起心肌損害,，但該效應(yīng)的腦側(cè)化并不肯定；右側(cè)卒中常見(jiàn)肌鈣蛋白水平增高,，左側(cè)卒中常有B型利尿鈉肽水平增高,，心臟結(jié)局較差。

出血性腦卒中?? 基底節(jié)出血常引起ECG改變和心肌損害,。去極化改變最為常見(jiàn),，包括QTc延長(zhǎng)、非特異性ST段改變,、T波倒置,。延長(zhǎng)的QTc常與腦水腫和島葉出血相關(guān),。蛛網(wǎng)膜下腔出血是神經(jīng)急癥,，與出血后24~48小時(shí)后大規(guī)模交感興奮有關(guān)。這種急性交感腎上腺的興奮在90%的患者中可引起ECG的改變,，如T波改變,、QT間期延長(zhǎng)等。

最常見(jiàn)的心率失常為竇性心動(dòng)過(guò)塑和房顫,。室性心動(dòng)過(guò)速,、尖端扭轉(zhuǎn)、室顫和心跳停搏常見(jiàn)于QT間期延長(zhǎng)和低鉀血癥之時(shí),。ECG的異常,，尤其是去極化改變和竇性心率失常，常與不良結(jié)局和猝死相關(guān),。蛛網(wǎng)膜下腔出血的臨床嚴(yán)重程度和心肌損害的出現(xiàn),、局灶性左心室壁運(yùn)動(dòng)異常（包括Takotsubo心肌病）之間,，存在相關(guān)關(guān)系,。

神經(jīng)退行性疾病?? 影響腦干、脊髓或外周自主神經(jīng)傳出的神經(jīng)退行性疾病,，譬如多系統(tǒng)萎縮或帕金森氏病,，主要表現(xiàn)有體位性低血壓、胃腸運(yùn)動(dòng)失調(diào),、膀胱功能障礙,；但對(duì)心功能也有影響。根據(jù)心臟和神經(jīng)影像學(xué)研究,，帕金森氏病患者的心臟異?？沙霈F(xiàn)周圍性去交感神經(jīng)支配，包括運(yùn)動(dòng)時(shí)不能增加心率（變時(shí)功能不全）,、HRV減?。ㄓ绕湓谒咂陂g）和QT間期的延長(zhǎng),。

QT間期的延長(zhǎng)也見(jiàn)于多系統(tǒng)萎縮，與這類患者心臟猝死的發(fā)生率增加有關(guān),。朊病毒病的患者,，睡眠時(shí)HRV減小，但解剖和臨床表現(xiàn)仍待研究,。

8.展望

1942年,，Walter B. Cannon發(fā)表了一篇名為“巫術(shù)死亡”的文章，文中總結(jié)了受驚嚇而死亡的病例,。Cannon認(rèn)為,，這類死亡是由于“交感-腎上腺素系統(tǒng)持續(xù)、緊張的活動(dòng)”對(duì)心臟造成了嚴(yán)重的影響,。從此之后,，我們對(duì)心臟的神經(jīng)調(diào)控的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始有了長(zhǎng)足的發(fā)展,。

現(xiàn)有的證據(jù)清楚的表明,，神經(jīng)疾病中由于中央自主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損害，可引起自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙和心臟病變,；而心臟病變可導(dǎo)致多種神經(jīng)疾?。ㄈ缰刖W(wǎng)膜下腔出血、缺血性腦卒中和癲癇）的死亡率增高,；這些現(xiàn)象對(duì)心源性猝死的病理十分重要,。