进食和饮水等行为活动会对消化道产生连续的机械感觉信号，这些信号被传送到大脑，以便及时启动和调节摄食和消化的过程，这对营养物质和水的适当摄入、分解和吸收至关重要。消化道的机械感觉信号通路也因此一直被研究人员所关注。
最近发现了特定的机械力感受体，以及相关的离子通道和信号通路，这无疑加深我们从分子和细胞水平上对摄入和消化过程的理解。
2022年1月，Nature reviews Neuroscience发表了一篇综述，文中讨论了口腔和咽腔、食道、胃和肠道中的机械感觉信号从产生、到经神经传递至大脑、再到由神经环路实现对摄食和消化过程的反馈控制，还特别讨论了肠道机械感觉信号对摄食和消化系统疾病的影响。
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1. 从消化道上传至大脑的
机械感觉信号传导途径
来自消化道的机械感觉信号分别通过颅神经或脊柱感觉神经传到后脑区域或脊髓背角。口腔的感觉经由三条颅神经（三叉神经、面神经和舌咽神经）的传入神经上传，咽腔的感觉则经由两条颅神经（舌咽神经和迷走神经）的传入神经上传。食管、胃、小肠和结肠受到迷走神经和脊髓神经的双重支配，而直肠则主要由盆腔神经支配。
2. 机械感觉神经环路
反馈性控制口咽腔中的消化过程
口咽腔的消化过程由机械感觉触发神经调控环路来控制：牙齿的机械活动会刺激三叉神经的牙周机械感受器，并将信号上传至三叉神经感觉核【包括三叉神经间脑核（Me5）和三叉神经主要感觉核（Pr5）】；这些区域的神经元又通过反馈控制三叉神经运动核（5N），支配颌部肌肉产生有节律的咀嚼运动。
牙齿、牙龈或舌头的触觉刺激通过牙周和舌部机械感受器产生机械感觉信号，传递到脑干的三叉神经脊髓核（Sp5）；这些信号随后被传递到唾液上核（SSN）；再通过控制唾液腺的颌下神经元，控制唾液分泌。
吞咽反射始于软腭、舌后部咽部的机械感受器受到触觉刺激；这些信号通过舌咽部，上行传递到孤束核神经元（NTS）；再通过舌咽神经或迷走神经，激活外侧网状结构，发起吞咽动作。
而对软腭、舌后部或咽部的强烈触觉刺激会引起吞咽反射；相应的机械感觉信号传递到脑干Sp5和NTS等神经核团；后经疑核（Amb）触发各种运动反应，从而使吞咽发生。
3. 控制食管、胃和肠道消化过程的
机械感觉神经环路
来自食管的机械感觉信号被传送到脑干的孤束核（NTSc）的中央亚核，进而激发疑核（Amb）或迷走神经背侧运动核（DMV）。这些神经核团继而激活兴奋性或抑制性的神经元，最终产生促进食管蠕动、食管下括约肌（LOS）松弛或上、下食管及胃底容受性扩大。
食管下段膨胀引起的促食管蠕动和LOS松弛的效应，也可以由肠道神经介导，不需要迷走神经运动核的直接控制。
当胃壁的机械感受器检测到信号，会将之传递到NTS内侧亚核（NTSm）或NTS胶质亚核（NTSg），随后至DMV，DMV再控制相应的肠道神经核团，从而促进胃体发生适应性松弛、胃酸分泌增多、胃蠕动增加、幽门松弛和胃结肠反射。这其中的一些反射可以完全由肠道神经通路介导。
肠道的机械感受器能通过肠道神经环路促进肠蠕动。在排便时，结直肠的机械感受器检测到腹胀的机械感觉信号，将之传递到盆腔器官刺激中心（POSC）或盆底刺激中心（PFSC）。
继而，各中心相应的核团会通过神经通路支配位于奥努夫核（Onuf’s nucleus）和骶骨中外侧核（IML）的神经元，引起肛门外括约肌放松、结直肠收缩，开启排便过程。
4. 利用胃机械感觉治疗肥胖
由于胃扩张能产生“饱”的信号，继而抑制食物摄入，因此，产生或增强胃机械感觉信号或是治疗肥胖症的策略之一。比如胃内球囊疗法：通过内窥镜将一个或多个气球置于胃中或吞入胃中，以减少胃容量并增强饱腹感。
这种治疗方法在6个月内可使患者的总体重减轻约10%。其主要作用机制可能是刺激胃迷走神经感受器，将抑制食欲的信号传递给大脑，而使胃排空延迟。
当然，也可能是由于气球对胃液流出的物理阻碍，或通过增强餐后的胃部膨胀来促进体重下降。无论如何，胃内球囊疗法是经FDA批准的用于严重肥胖症患者的微创方法。
此外，激活胃迷走神经感受器也被认为有助于抑制食欲。而Roux-en-Y胃分流手术和可调式胃束带术，以及是胃电刺激等方法，都是基于类似的机制治疗严重肥胖症。
结 论
关于摄食和消化过程中的机械感觉信号是如何产生、传输到大脑、并反馈调节摄食和消化过程的，仍有未解之谜。本综述重点讨论了消化道的四个主要部分，即口腔和咽腔、食管、胃、肠道中的机械感受及其至大脑的信号传递以及控制摄食和消化过程的神经反馈机制。
原文链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34983992/
编译作者：Olivia Wang（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
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