人嗅性诱发电位

关键词] 嗅觉系统 

嗅性诱发电位（olfactory evoked potentials, OEP）作为一项客观而灵敏的
电生理指标，对于嗅觉系统及其相关疾病的诊断具有重要的临床应用价值。现从嗅
觉的解剖、生理，嗅性诱发电位的波形、影响因素及其临床应用等方面加以阐述。

定义和研究历史 

　　嗅性诱发电位系由气味剂（odrants）或电脉冲刺激嗅粘膜，应用计算机叠加
技术，按国际标准10/20法在头皮特定部位记录到的特异性脑电位。由气味剂刺激
诱发者亦称嗅性相关电位（olfactory event-related potentials, OERP）。

　　嗅觉是最原始的感觉功能之一，起着识别、报警、增进食欲、影响情绪等作用
，对于一些从事特殊职业者，如香精师、美食家、侦察员、化学师、医师、公安消
防人员等，灵敏的嗅觉更是必不可少。 

　　长期以来，对于嗅觉能力的检测或嗅觉疾病的诊断，主要依赖患者的主诉和一
些主观的检查方法，如常用的标准微胶囊嗅功能检查法（University of Pennsyl
vania Smell Identification Test, UPSIT）、T&T嗅觉计和静脉性嗅觉试验等，
它们的主观随意性大，结果不够可靠。因此，人们一直致力于寻找一种客观的嗅觉
检查方法。

　　本世纪五十年代，人们以电刺激动物嗅粘膜，在头皮特定部位记录到稳定的特
异性脑电位变化，称之为嗅性诱发电位。1966年Finkenzeller等［1］用气味剂刺
激人类嗅粘膜，同样在头皮特定部位记录到了嗅性诱发电位，亦即嗅性相关电位。
但在当时的实验条件下，不能排除三叉神经受刺激诱发的电位的影响。1978年Kob
al等［2］研制了一种嗅觉刺激装置，其在刺激嗅区粘膜的同时不会引起呼吸区粘
膜的温度和体感变化。后来，人们又发现了仅能兴奋嗅觉系统而不兴奋三叉神经系
统的化学物质，如香草醛（3-甲氧基-4-羟基甲醛）、硫化氢等［3］。从此，嗅性
诱发电位的研究得到了较快的发展。与电刺激相比较，应用化学刺激更接近嗅觉生
理，近年来的研究也主要集中于OERP。

嗅觉系统的解剖通路 

　　嗅觉系统主要由嗅上皮、嗅球和嗅皮层三部分组成［4］。
　　每侧鼻腔嗅区粘膜总面积约1～5 cm2，由假复层柱状上皮构成。嗅上皮内主要
含嗅觉感受细胞（olfactory receptor cells）、支持细胞和基底细胞。嗅觉感受
细胞为双极神经元，周围突伸向粘膜表面，末端形成带纤毛（10～30根）的嗅泡；
中枢突无髓鞘，融合成嗅丝后穿过筛板止于嗅球。支持细胞规则排列于粘膜浅表嗅
感觉细胞的树突间，起着支持作用，而不直接参与嗅觉处理。基底细胞位于粘膜最
底层，能分化为嗅觉感受细胞和支持细胞。
　　嗅球位于前颅窝底，是嗅觉通路的第一中转站。嗅球呈层状结构，由外向内依
次为嗅神经层（olfactory nerve layer）、突触球层（glomerular layer）、外
丛状层（external plexiform layer）、僧帽细胞层（mitral cell layer）、颗
粒细胞层（granule cell layer）和前嗅核层（anterior olfactory nucleus la
yer），其中颗粒细胞层亦称内丛状层（internal plexiform layer）。分布于其
间的神经元有僧帽细胞（mitral cells）、丛状细胞（tufted cells）、球周细胞
（periglomerular cells）、颗粒细胞（granule cells）和短轴突细胞（short 
axon cells）等。僧帽细胞的胞体直径15～30 μm，顶树突垂直穿过外丛状层，与
突触球形成树形复合体，二级树突分深、浅二类，平行分布于外丛状层。丛状细胞
根据其位置分内丛状细胞、中丛状细胞和外丛状细胞，树突分布于突触球层，内、
外丛状细胞和僧帽细胞的轴突一起参与嗅束的构成，而中丛状细胞的轴突则分叉后
分布于颗粒细胞层。球周细胞位于突触球周围，轴突参与球周局部神经元回路的形
成。颗粒细胞无轴突，有大量树突嵴。浅层颗粒细胞的树突在外丛状层浅部与丛状
细胞的二级树突形成突触回路，深层颗粒细胞则在外丛状层深部与僧帽细胞的二级
树突形成局部突触回路。由此可见，嗅觉系统内存在两种平行的嗅觉信号处理机制
的观点是有一定道理的。另外，在各突触球、两侧嗅球、嗅中枢神经元之间均有着
广泛的神经联系，起着相互影响和反馈的作用。嗅束主要由僧帽细胞、丛状细胞的
轴突纤维及嗅皮质投射到嗅球颗粒细胞的纤维构成，还包括一些对侧嗅球与前嗅核
的传出纤维，为嗅信息的传入与抑制性的传出通路。
　　对于深层嗅中枢的解剖结构，目前尚无定论。大多数学者认为［5］：嗅束接
近前穿质处形成嗅三角，其底部两侧发出两条灰质带：即外侧嗅回和内侧嗅回。前
者移行于梨状叶，其内侧缘的纤维束（外侧嗅纹）至岛回，终止于杏仁核周区；后
者移行于大脑半球内侧面隔区，通过内侧嗅纹中的纤维束连接终板旁回、胼胝体下
回和前海马残体，部分内侧嗅纹经前连合与对侧嗅球联系。嗅皮质为嗅高级中枢，
分为初级嗅皮质和次级嗅皮质。前者包括前梨状区和杏仁周区，直接接受来自嗅球
和前嗅核的纤维；后者指内嗅区，接受来自初级嗅皮质的纤维，而不直接接受嗅球
或嗅束来的

嗅觉生理 

　　气味分子经高而窄的鼻通道到达嗅区后，必须通过亲水的粘液层才能与嗅觉感
受细胞发生作用。鼻粘膜内的可溶性气味结合蛋白（odrant binding proteins）
有粘合和运输气味分子、增加气味分子的溶解度的作用，促进气味分子接近嗅觉感
受器，并使嗅细胞周围的气味分子浓度比外周空气中的浓度提高数千倍。嗅粘膜内
还具有高浓度的药物代谢酶，其中包括细胞色素P-450，谷胱苷肽及尿苷二磷酸转
移酶，这些酶具有将气味物质转化为代谢产物的能力。气味分子一旦溶解于粘膜，
嗅觉转导即刻启动。目前认为嗅觉转导是通过嗅上皮的特异性G蛋白激活细胞内第
二信使系统环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate, cAMP）和/或三磷酸
肌醇（inositol 1, 4, 5-triphosphate, IP3），直接影响纤毛中的离子通道，使
感觉神经元去极化［5,6 ］。嗅觉感受器及中枢神经系统对各种各样的气味刺激如
何编码与识别，目前还不清楚。有人认为嗅上皮可被分为一系列特定表达区域，这
或许是将嗅信息传递到大脑嗅球的初期粗略的特异性基因定位。嗅觉的信息处理部
位主要位于嗅球内，并于该处进一步将初级嗅信息提纯。另外，有人发现人类两侧
大脑的嗅觉能力不一样，多数认为右侧为优势侧，因为观察到在左侧中枢、周边及