心理性勃起功能障碍与脑区功能相关性的研究

张培海曲晓伟潘俊杰综述 常德贵审校. 四川省中西医结合医院（成都 600）; . 郑州市人民医院泌尿科;. 四川眉山市中医院泌尿科; . 成都中医药大学第二附属医院男科

·综 述·

心理性勃起功能障碍与脑区功能相关性的研究

张培海1曲晓伟2潘俊杰3综述 常德贵4审校
1. 四川省中西医结合医院（成都 610041）; 2. 郑州市人民医院泌尿科;
3. 四川眉山市中医院泌尿科; 4. 成都中医药大学第二附属医院男科

随着现代医学模式的转变，即由单纯的生物医学模式转化为生物-心理-社会-医学模式，充分说明疾病的构成除了躯体因素以外，心理因素发挥着具有越来越重要的作用，在勃起功能障碍（erectile ysfunction, ED）的发病中表现尤为明显[1]。

心理性ED是指以心理因素为主要病因的功能性D，也称心因性ED。对抑郁症、精神分裂症及创伤后应激障碍等与心理因素密切相关的患者脑结构和功能进行研究发现，心理因素导致的并不是单纯的功能性病变，其中枢神经系统特定脑区存在结构和（或）功能的异常表达[2-5]。故本文以心理性ED为研究对象，对近年来该病与相关脑区的研究综述如下。

一、心理性EDED与高级中枢调控概况

阴茎的勃起是一系列的神经血管活动，需要神经、内分泌、阴茎海绵体及心理因素的密切协同，其中任何一方面出现异常均会导致ED。性行为直接受到神经系统的调控，需要各级中枢和周围神经系统参与，大脑皮质是神经系统的最高中枢，周围神经则是在大脑皮质的支配下，完成性生理功能的必备条件。以往对ED的研究主要集中在周围神经和血管系统对阴茎勃起的影响，随着神经生物学基础研究方面的不断进展，对于外周神经系统诱发勃起及相关调节机制有了深入认识，但仍需进一步研究[6, 7]。中枢神经系统与性需求、唤醒、活动的认识方面处于起步阶段，但已经引起学者们的广泛关注[8]。且最近研究发现，治疗ED的一线用药西地那非具有调节中枢神经系统作用[9]。研究表明，人和动物之间是明显相似的[10]。

目前，关于中枢神经系统对性活动的研究报道较少，心理性ED是否在中枢神经系统存在潜在的致病因素和病理生理机制，尚缺乏系统的研究。

二、小脑参与人类的性唤起过程

Middleton等[11]报道小脑不仅在运动和调节平衡中起着重要的作用，而且在情感的执行中起着重要的作用。有研究表明，在海洛因相关刺激下，小脑的活动增强[12]；在性唤起[13]、听愉悦的音乐[14]和获得经济上的奖励的研究中也发现小脑的活动增强；小脑蚓部的脑组织可以引起情感的钝化和不恰当的或不得体的行为[15]。

三、脑干参与人脑“奖赏通路”

人脑存在“奖赏通路”，它是大脑中一些互相连接的脑区，当人类或动物遇到一些确信可以达到有益的生理快感刺激时，脑区就会被激活，中脑在其中发挥重要作用。中脑桥脑过渡区，桥脑背盖（ventral tegmental area, VTA）在人类“奖赏通路”中起着重要的作用[16]。Holstege等[17]用PET研究男性在性唤起以及在性高潮射精期，发现中脑脑桥过度带、桥脑背盖、大脑脚均会出现明显的激活现象，中脑rCBF明显升高。Breiter等[18]在对服用可卡因和海洛因的研究中发现，VTA区出现明显的激活，产生极度愉悦兴奋高潮体验，而产生性冷淡的原因在于海洛因严重地刺激了这些可兴奋区，导致不敏感所致。另外一种与性行为密切相关的是多巴胺A11细胞群，它们也位于在间脑中间激活区的移行区。在猫、鼠、猴的研究中发现，对A11细胞群均直接投射到整个脊髓的灰质部位，最主要投射区是位于骶髓上部的盆底的运动神经元，位于L2或L3水平的支配肛提肌的运动神经元，以及位于T1-L2/3水平的交感神经的节前神经元，并与支配生殖器运动的神经元紧密联系。中脑的兴奋激活在某种程度上也揭示了人类的性行为的解剖学本质。

四、丘脑和额叶皮层的激活参与性唤起过程

丘脑的激活可能包括丘脑正中核和丘脑外侧核以及丘脑腹外侧核的腹侧。Kinomura等[19]研究发现丘脑的中间和内侧核和觉醒状态相关，而Bruggemann等[20]认为丘脑的后腹外侧核与内脏的感觉反应相关。额叶皮层在人类性活动已经被动物实验和人类所证实[21]；有报道，在勃起状态下大脑在右前额皮质出现表达增强，这个区域以前被认为是在性高潮时出现的脑区[22]。

五、枕叶和颞叶在人类性行为中起着重要作用

枕叶和颞叶与丘脑枕部有广泛的神经纤维联系可能是它们在性活动中发挥作用的功能解剖基础。Braun等[23]对单纯脑损伤继发性兴奋研究得出：低性兴奋患者多半在左半球的损伤，主要是颞叶；高性兴奋患者多半在右半球损伤，主要也是颞叶（P＜0.05），并且认为大脑半球控制性欲的功能是不同的。

六、边缘系统是性行为的高级整合中枢

边缘系统对性欲望和性唤醒活动有极为重要的调节作用，是性行为的高级整合中枢。包括扣带回、脑岛、颞极、杏仁核群、梨状皮层、内嗅区、眶回、胼胝体下回、海马旁回、隔区、视前区、下丘脑、海马以及乳头体等区域，在性生理活动的控制作用已被

证实[24, 25]。

海马、扣带回、脑岛、下丘脑等边缘系统的传入和传出纤维在结构上互相交错，功能上密切相关，在信息传递、调节内脏活动、躯体运动、情绪活动和内分泌方面具有重要意义。健康志愿者大脑对性刺激的反应，发现边缘系统的多个脑区，如脑岛、前扣带回、额眶区、杏仁核、下丘脑和丘脑等信号变化[26-28]。

目前的动物实验[29-32]以及Arnow等[24]和杨波等[33]利用fMRI和PET等对人的性唤起以及性高潮的研究说明边缘系统在人类性行为的执行过程中起着至关重要的作用。Redoute等[13]用PET去测量右利手患者在性唤起状态，竞争激励状态和中性状态下的脑相对血流量（relative regional cerebral blood, rCBF），在性唤起状态下，前扣带回、颞前回、苍白球腹侧的rCBF增加。NO/cGMP在下丘脑和视前区有所改变[34]，刺激内侧视前区增加海绵窦内压力，刺激后部视前区比前部更易诱发勃起反应[35]。银杏叶提取物EGb 761提高接触性勃起可能的机制在是提高室旁核和脊髓的中枢nNOS水平[36]。与健康受试者相比，心理性ED患者以海马[5]、下丘脑[37]、前扣带回[38]为主的边缘系统脑区功能活动显著异常，可能参与了心理性ED的病理生理过程。Arnow等[24]采用fMRI对一组健康的年轻男性通过是否观看性刺激视频进行了相关研究，了解大脑活动和性反应之间的相关性。结果发现，右脑岛及脑岛以下的区域（包括屏状核）、左尾状核和壳核、右侧枕中/颞中回，双侧扣带回和右侧感觉和前运动区，在阴茎勃起状态下出现明显的激活表达。Kim等[39]利用fMRI对10名健康男性（46岁～55岁之间，平均年龄52岁），排除受试者的性唤起障碍或ED后进入该研究，试验过程中予以色情的视觉刺激。研究结果表明，受试者在受到性刺激时被激活的主要脑区在枕颞区、前扣带回、岛叶、眶额皮层和尾状核。Huh等[40]以女性芳香作为嗅觉性刺激，利用fMRI发现类似的结果：在正常男性性唤起时，正中扣带回、丘脑、角回、舌回、小脑皮质被激活。

七、心理性EDED与脑功能研究

有研究者运用fMRI研究发现[33]，在视觉和听觉相关色情录像的刺激下，心理性ED患者双侧小脑半球、小脑蚓部、双侧额下回、双颞叶、双侧扣带回、角回、左侧杏仁核、丘脑、海马、中脑及桥脑背侧均被激活；且与正常男性相比，心理性ED患者双侧前扣带回激活的范围更大。另有研究者运用磁共振波谱（Magnetic resonance spectroscopy，MRS）研究[5]显示，心理性ED患者和年龄匹配的健康志愿者双侧海马、双侧前扣带回的多体素氢质子（1H-MRS）波谱特点，发现心理性ED组两侧前扣带回N-乙酰天门冬氨酸（NAA）浓度、两侧海马NAA/肌酸（Cr）比值均显著低于正常对照组。

在心理性ED脑结构变化研究方面，Cera等[41]利用基于体素的形态学测量技术（Voxel-based Morphometry, VBM）发现，与正常男性相比，心理性ED患者大脑海马、杏仁核、尾状核等多个边缘系统脑区灰质容积降低。

心理性ED患者中，在色情录像的刺激下，前扣带回的激活比正常人明显[34]。在用曲唑酮的干预下，前扣带回、双侧的脑岛激活受到抑制，而海马的激活更明显，一方面说明了脑岛、前扣带回、海马可能都是5-HT受体浓度较高的器官，是曲唑酮在中枢神经系统作用的靶器官；另一方面进一步说明双侧的脑岛、前扣带回、海马可能参与了男性性欲和阴茎勃起的调控过程；同时也说明脑岛、前扣带回、海马在调节男性性欲和阴茎的勃起过程中互相影响，相互协调。有研究表明心理性ED在中枢神经系统可能存在潜在的病因，曲唑酮在治疗心理性ED患者中调节了扣带回、脑岛、海马神经元的活性[42]。

综上所述，人类的性心理、性行为是一个错综复杂的生理过程，大脑功能与其有密切的关系，并且不单是某个或某几个脑区发挥作用，而是几个脑区之间的相互协同作用的过程。边缘系统是与人类性生理活动密切相关的神经中枢，且在调节男性性欲和阴茎的勃起过程中互相影响，相互协调。以边缘系统为主的中枢神经系统的功能和结构异常是心理性ED患者潜在的病因[37, 43]。大量的研究显示，前扣带回、下丘脑和脑岛等边缘系统相关脑区是性行为中枢调节的关键区域，边缘系统相关脑区的功能异常是心理性ED病理变化的重要特征。

致谢：四川省教育厅青年基金-疏肝理气法治疗肝郁型ED患者的中枢机制研究（编号：12ZB034）

关键词勃起功能障碍/心理学; 中枢神经系统

参 考 文 献

1 张小东. 史密斯泌尿外科学. 北京: 人民卫生出版社, 2005: 589-593

2 Bowley MP, Drevets WC, Ongur D, et al. Biol Psychiatry 2002; 52(5): 404-412

3 Takahashi T, Suzuki M, Kawasaki Y, et al. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci 2002; 252(6): 268-277

4 Mohanakrishnan Menon P, Nasrallah HA, et al. Psychiatry Res 2003; 123(2): 101-108

5 杨波, 王涛, 周义成, 等. 中华男科学杂志 2005; 11(8): 570-573

6 Valles-Antuña C, Fernandez-Gomez J, Fernandez-Gonzalez F. BJU Int 2011; 108(11): 1855-1859

7 Giuliano F, Rampin O. Neurosci Biobehav Rev 2000; 24(5): 517-533

8 Decaluwé K, Pauwels B, Verpoest S, et al. J Sex Med 2011; 8(12): 3271-3290

9 王洪超, 李伟彦. 中华临床医师杂志 2012; 6(10): 140-141

10 Hernández-González M, Guevara MA, Agmo A. Pharmacol Biochem Behav 2014; 121: 158-169

11 Middleton FA, Strick PL. Brain Res Brain Res Rev 2000; 31(2-3): 236-250

12 Sell LA, Morris J, Bearn J, et al. Eur J Neurosci 1999; 11(3): 1042-1048

13 Redoute J, Stoleru S, Gregoire MC, et al. Hum Brain Mapp 2000; 11(3):162-177

14 Blood AJ, Zatorre RJ. Proc Natl Acad Sci USA 2001; 98(20): 11818-11823

15 Stone J, Smith L, Watt K, et al. J Neurol 2001; 248(3): 229-232

16 McBride WJ, Murphy JM, Ikemoto S. Behav Brain Res 1999; 101(2): 129-152

17 Holstege G, Georgiadis JR, Paans AM, et al. J Neurosci 2003; 23 (27): 9185-9193

18 Breiter HC, Gollub RL, Weisskoff RM, et al. Neuron 1997; 19(3): 591-611

19 Kinomura S, Larsson J, Gulyas B, et al. Science 1996; 271(5248): 512-515

20 Bruggemann J, Vahle-Hinz C, Kniffki KD. J Neurophysiol 1994; 72(5): 2237-2245

21 Coghill RC, Gilron I, Iadarola MJ. J Neurophysiol 2001; 85(6): 2602-2612

22 Hagemann JH, Berding G, Bergh S, et al. Eur Urol 2003; 43(4): 412-420

23 Braun CM, Dumont M, Duval J, et al. Behav Neuro 2003; 14(1-2): 55-61

24 Arnow BA, Desmond JE, Banner LL, et al. Brain 2002; 125(Pt 5): 1014-1023

25 Chang AY, Chan JY, Chan SH. Brain Res 1998; 788(1-2): 160-168

26 Hamann S, Herman RA, Nolan CL, et al. Nat Neurosci 2004; 7(4): 411-416

27 Sundaram T, Jeong GW, Kim TH, et al. Korean J Radiol 2010; 11(3): 278-285

28 Georgiadis JR, Farrell MJ, Boessen R, et al. Neuroimage 2010; 50(1): 208-216

29 Baum MJ, Everitt BJ. Neuroscience 1992; 50(3): 627-646

30 Coolen LM, Peters HJ, Veening JG. Brain Res 1996; 738(1): 67-82

31 Heeb MM, Yahr P. Neuroscience 1996; 72(4): 1049-1071

32 Zheng H, Liu X, Patel KP. J Sex Med 2013; 10(9): 2165-2176

33 杨波, 张金山, 周义成, 等. 中国医学影像学技术 2006; 22(11): 1638-1641

34 Sato Y, Zhao W, Christ GJ. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2001; 281(1): R269-R278

35 Giuliano F, Rampin O, Brown K, et al. Neurosci Lett 1996; 209(1): 1-4

36 Yeh KY, Wu CH, Tsai YF. Psychopharmacology (Berl) 2012; 222(3): 439-446

37 王涛, 刘波, 吴志坚, 等. 中华男科学杂志 2008; 14(7): 602-605

38 杨波, 周义成, 王涛, 等. 中国医学影像技术 2005; 21(2): 251-254

39 Kim SW, Sohn DW, Cho YH, et al. Int J Impot Res 2006; 18(5): 452-457

40 Huh J, Park K, Hwang IS, et al. J Sex Med 2008; 5(3): 619-625

41 Cera N, Delli Pizzi S, Di Pierro ED, et al. PLoS One 2012; 7(6): e39118

42 杨波, 黎桂平, 张金山, 等. 中国医学影像技术 2008; 24(5): 653-656

43 Albersen M, Orabi H, Lue TF, et al. Gerontology 2012; 58(1): 3-14

（2014-05-19收稿）

doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.01.016

中图分类号R 698.1