中脑位于脑干上端，介于脑桥和间脑之间，是脑的六个部分中最小和最少分化的部分，仍保持胚胎期神经管原始形态，只是管壁增厚，管腔缩小。中脑斜行通过小脑幕切迹，与脑桥、小脑和间脑相连，其两侧紧邻海马回。人的中脑长约15～20mm。在外形上，其上下端的界限，在背侧面的范围是下起滑车神经出脑处，上达松果体根，即由四叠体所构成；腹侧面下界为脑桥上缘，上界为视束，主要由大脑脚组成。中脑内有中脑水管（或称大脑导水管）连通第四脑室与第三脑室。

1.中脑的外形（见图2-16、图2-17）：

中脑由背侧的四叠体及腹侧的大脑脚构成。在中脑的背侧部可见两对小圆丘称为四叠体。嘴侧一对称上丘，为皮质下视反射中枢，尾侧一对称下丘，为皮质下听反射中枢（上视下听）。两侧上、下丘向前外上方各延伸一条隆起，分别与间脑的外、内侧膝状体相连（内听外视），称为上、下丘臂。在下丘臂的尾侧，为丘系三角。在左、右下丘之间有一皱襞，连于前髓帆，称为前髓帆系带。其两侧有滑车神经出脑。在中脑的腹侧有两条呈倒"八"字形的粗大纵柱，称大脑脚。由脑桥上缘伸向外上方，其上端有视束环绕。两侧大脑脚之间的凹陷处，称脚间窝。窝底的灰质层内有被血管穿过的许多小孔，称为后穿质。在大脑脚的内侧面有一纵行沟，称为动眼神经沟，在沟内有动眼神经根自此出脑，在大脑脚的外侧也有一纵行沟，称为中脑外侧沟。

中脑的内部结构可通过两个有代表性的横切面来观察，即经下丘和上丘横切面。从横切面上看，中脑主要由以下部分构成（图2-41、图2-42）∶

①顶盖或四叠体，位于中脑背部，由上丘和下丘组成。②大脑脚底，位于中脑腹侧面脚间窝的两侧，由许多纵行的纤维聚成。③被盖，位于顶盖和大脑脚底之间，是脑桥被盖部向中脑的直接延续。其周边部为上行与下行的纤维束，中央部为网状结构及红核。在顶盖和被盖之间的中央有中脑水管。在中脑水管的腹侧部为大脑脚。因此，大脑脚也可分为背侧的被盖和腹侧的脚底，两者之间隔一层含有黑色素的神经细胞团块，称为黑质。

1.四叠体（顶盖）：

（1）下丘：下丘是听觉通路上的中继站，左右各一，它们借下丘连合，彼此相连。每一下丘含有一个圆形的细胞团，即下丘核，由小型和中型细胞组成，它接受来自外侧丘系、对侧下丘核和内侧膝状体的纤维；还接受来自听皮质的纤维；可能也接受脊髓顶盖束和三叉神经前束的侧支；还接受背侧纵束来自下丘脑的纤维。因此，下丘核不仅是听觉中继和反射中枢，也是视觉、嗅觉、痛觉、触觉的整合中枢。自下丘核发出的纤维，大部经下丘臂终于内侧膝状体；其余纤维终于对侧下丘和上丘，并形成下行束终于外侧丘系核和其他听觉径路中继核。有些纤维可能参加顶盖脊髓束。

（2）上丘：上丘是脑内的一个相当分化的区域，是与视觉功能有关的一个中枢，在整合各种影响眼球运动的冲动中起重要作用。在人脑，主要形成眼运动的反射中枢。上丘可能接受一般躯体感觉纤维，特别是痛觉纤维。

上丘具有复杂的分层结构（图 2-43），由数层灰质与白质交替排列而成。由表及里，依次为∶①带状层∶主要由来自枕叶皮质的细纤维经上丘臂进入上丘组成。②灰质层或称外灰质层∶由皮质顶盖纤维和大部分视束纤维终于此层。③视层或称浅白质层：主要由来自视束和外侧膝状体的纤维组成。纤维经上丘臂进入本层，一部分还到灰质层和深层。④丘系层∶为其余各层的总称，还可进一步分为中灰质层、中白质层、深灰质层、深白质层。概括说来，上丘的表浅层次接受来自视网膜和视皮质的传入纤维；而较深的层次接受其他不同来源的传入，并且是上丘发出主要传出纤维之处。

上丘的传入纤维有：①从视网膜节细胞经视束、上丘臂到同侧上丘视层与带状层的纤维，此纤维在上丘有一定的投射部位，即从视网膜下半（上半视野）来的纤维投射到上丘的内侧，而从视网膜上半（下半视野）来的纤维投射到上丘外侧（上丘内侧看上，外侧看下）。它们之间的子午线是从前外到后内方向（图2-44）。视野中央部位的代表区在上丘的头端外侧部，所占的面积要比代表视野周围部分的区域大。若从双眼的视野来说，半边视野（如左侧半视野）的代表区是在对侧（右侧上丘）。②大脑皮质视区（同侧枕叶 18、19、17 区;额叶眼区-8 区）通过皮质顶盖束经上丘臂进入上丘的皮质浅层，这些纤维也有严格的定位关系，即从额叶眼区（8 区）到上丘的纤维也是同侧的。③其他额、顶、颞叶皮质也发出纤维到上丘。④脊髓、下丘、顶盖前区、外侧膝状体、小脑、中脑、下丘脑、丘脑等也有纤维到上丘。

上丘的传出纤维有上、下行两个方向。下行纤维中有顶盖脊髓束（它与在视觉刺激影响下的转头运动有关）、顶盖-脑桥-小脑束、顶盖网状纤维、顶盖-橄榄-小脑纤维等（借此，上丘可间接地与脊髓及动眼核团发生功能联系）。上行纤维有至丘脑的某些核团如枕核及背内侧核等。从上丘的复杂纤维联系可以看出上丘的功能是多方面的。许多人都证明，当用电刺激猫和猴上丘的不同部位时，可引出不同方向上的眼球凝视运动。此外，刺激上丘所引起的凝视运动，总是伴有头和躯体的转动。这种眼、头、身体相一致的联合运动常称为"定向反应"。因此，在眼睛对空间的目标定位和追踪方面，上丘可起重要作用。从生理实验中看到，上丘表层细胞的主要功能是对视觉信息的分析，而深层细胞则能将传入的视觉信息同其他各种信息进行整合，并引起眼、头和身体对视觉刺激做相应的运动反应。所以，深层可以被看作是一个感觉运动的整合"中枢"或"视运动区"。如果切除上丘，动物就不能很好地注视目标，这势必会影响动物对周围事物的"注意"能力。脑的其他部位，特别是视皮质的作用也是重要的，视觉皮质的作用主要是通过控制经过上丘深层的信息来影响上丘对视刺激的反应。同时可以想到，动物在主动用眼探索空间目标的时候，皮质的作用就更重要了。

（3）顶盖前区∶顶盖前区通常被认为是瞳孔对光反射通路中的重要中枢，它位于上丘的嘴侧，中脑与丘脑相连接的区域（图 2-45）。此区由一些核团组成，其中大部分与视觉系统有关。它们包括视束核、豆状下核、顶盖前区核、上丘橄榄核、顶盖前区主核。它们接受来自视束、外侧膝状体、枕叶视区和额叶眼区的纤维，发出纤维终于中脑被盖、缩瞳核和黑质。

（4）后连合∶后连合位于上丘的嘴侧，在中脑水管上口与第三脑室之间移行部的背侧（见图2-45），因此是中脑向间脑移行的标志。后连合由粗壮的横行纤维组成，但纤维的头侧、外侧和腹侧均由细胞所环绕，这些细胞称为后连合核。组成后连合的纤维来源尚未全部搞清，目前知其主要包括∶①来自苍白球的纤维，其中有些纤维直接或间接终于中脑被盖和红核。其余的纤维可能终于中介核和达克谢维奇（Darkschewitsch）核；②左右上丘间的连合纤维；③皮质顶盖纤维，终于上丘的带状层；④来自顶盖前区的纤维，终于对侧的缩瞳核，组成瞳孔反应径路。

2.中脑被盖：

中脑被盖位于中脑水管的腹侧，黑质的背侧。其中主要的结构有红核、黑质、网状结构等，脑神经核有动眼和滑车神经核。

（1）被盖的主要结构：

1）红核（图2-46）∶是一卵圆形细胞柱，自上丘下缘伸入间脑的尾侧部。根据其解剖特点，它是中脑网状结构的一部分。在新鲜标本上，因其富有血管，略呈粉红色。红核可区分为大细胞部（ 旧红核），位于红核的尾侧部；小细胞部（新红核），组成红核的大部分。

红核的传入纤维有∶①小脑红核纤维，来自小脑齿状核、栓状核和球状核，经结合臂至中脑尾侧部完全交叉，而后进入或包绕对侧红核；②皮质红核纤维，几乎全部始自运动区皮质，其纤维不交叉，终于同侧红核；③红核还接受来自苍白球、顶盖和丘脑底核的纤维。

红核的传出纤维有∶①红核脊髓束，自红核发出后，立即交叉形成被盖腹侧交叉至对侧下行，于脑桥上部分出一部分纤维，通过三叉神经核，随结合臂进入小脑，主要终于齿状核；经过下橄榄核的背侧时，分出纤维终于面神经核及外侧网状核；进入脊髓终于前角细胞，对脊髓神经元起兴奋作用，对各种脊髓反射起易化性影响。②红核橄榄纤维，不交叉，在中央被盖束内下降，终于下橄榄核的背侧部。由于上述结构的特点，因此红核的冲动，一方面是直接通过红核小脑纤维，另一方面间接通过下橄榄核和外侧网状核的转接而达小脑。③红核丘脑纤维，随结合臂终于丘脑腹外侧核和可能终于腹后内侧核。

根据上述结构特点，红核是许多传导径路的中继站。它转送小脑冲动至间脑和脊髓，有些小脑冲动可以返回到小脑。来自大脑的冲动，通过红核而达到脊髓和小脑。红核损害，在临床上可引起震颤和一些不随意运动。有人认为这些症状，是由于阻断了小脑和纹状体间的通路，或阻断了小脑和大脑间的通路而出现的运动紊乱。

2）黑质（图2-47）：黑质在人类最发达，是中脑最大的细胞核团，它占据中脑全长，并伸入间脑尾部。新鲜标本呈红褐色。从切面上看可分为背侧的致密带和腹侧的网状带。黑质的纤维联系尚不完全清楚。

黑质的传入纤维有：（I）皮质黑质纤维;（Ⅱ）纹状体黑质纤维。

黑质的传出纤维有：（I）黑质纹状体纤维；（II）黑质苍白球纤维；（Ⅲ）黑质被盖纤维；（Ⅳ）黑质丘脑纤维。

由黑质致密带发出的黑质纹状体投射是脑内重要多巴胺能神经通路，并且是纹状体内多巴胺的主要来源。而黑质纹体束的病变致使脑内多巴胺降低到一定程度时，就成为所谓帕金森病的病因之一。因此，临床上常用左旋多巴来治疗帕金森病，这是因为左旋多巴是合成多巴胺的前体，并可通过血脑屏障的缘故。实际上，除帕金森病外，临床上有多种疾病（如某些精神分裂症）与中枢神经系统的多巴胺含量的改变有关。近来发现，由黑质致密带发出的黑质纹状体投射并非是脑内唯一的多巴胺能通路，黑质致密带还发出纤维到前脑底部的一些结构（如嗅结节、杏仁核及额叶皮质），这些自黑质到前脑底部结构的投射也是含多巴胺的。Fallon 等（1978年）在鼠的研究中证实，到新纹状体和古旧皮质区去的纤维属于黑质致密带中不同的多巴胺能神经元。

3）脚间核∶脚间核位于脚间窝背侧，中脑被盖的腹内侧部。由中型多极神经元组成。主要接受由缰核发出缰核脚间束或名后屈束，其传出纤维终于被盖背侧核。缰核-脚间核-被盖背侧核间的纤维联系是边缘系统皮质下结构联系的组成部分之一。

4）网状结构（见图2-11、图2-48、图 2-49）∶中脑网状结构的范围比脑桥稍小。红核是网状结构的特殊部分。中脑有下列网状核∶①脚桥被盖核∶位于中脑被盖的外侧，下丘的腹侧。它接受来自苍白球和中央前回的纤维，可能有整合运动的功能。②楔状核和底状核：位于顶盖和脚桥被盖之间，与脚桥被盖核一起总称为中脑的深被盖核，是苍白球和丘脑底核下行纤维的重要中继站，接受来自小脑齿状核和中位核的交叉和不交叉纤维。③中介核：位于中脑的嘴侧端，内侧纵束的腹外侧和其纤维之间，接受来自前庭经内侧纵束上升的纤维。苍白球和上丘发出的纤维沿内侧纵束的背侧下降，终于前庭内侧核。少数不交叉的纤维形成中介脊髓束，沿脊髓沟缘束下降。④达克谢维奇核：位于中央灰质腹外侧的边缘部，中介核和内侧纵束背内侧。接受内侧纵束和上丘的纤维，并发出纤维终于动眼神经核。

⑤后连合核∶位于中央灰质背侧的外边。自动眼神经核中部上延至后连合。⑥背侧被盖核∶位于中央灰质内，动眼神经核和滑车神经核的背侧，为脑桥缝际背核的延续。⑦腹侧被盖核∶位于内侧纵束的腹侧，中线的两侧，是脑桥中央上核的延续。被盖腹侧和背侧核的纤维，沿背侧纵束和乳头脚上升，终于乳头体、下丘脑外侧区、视前区和隔区。⑧中央被盖束∶是脑干网状结构的主要上行径路，但其中也有下行纤维。此束占据脑桥、延髓被盖的大部分。在中脑位于红核背侧中央灰质的附近。到间脑终于丘脑底区和丘脑板内核群。长的上行纤维，主要始自脑桥及延髓网状结构内侧2/3 部。其他许多短的上升纤维，则形成网状结构的联络纤维。

（2）中脑脑神经及其核（见图 2-16、图2-17，图 2-50～图2-52）：

1）滑车神经及核∶滑车神经由一般躯体传出纤维组成，为单纯躯体运动神经，仅支配上斜肌，可能有上斜肌的本体感觉纤维。滑车神经核位于中脑下丘水平，中央灰质的腹侧，内侧纵束的背侧，紧位于动眼神经（外侧）核的下方，由典型的多极运动神经元组成。由此核发出的纤维先向背外侧，再转向尾侧，绕经中央灰质外缘而达菱脑峡部的前髓帆，在此处全部纤维交叉后，于前髓帆系带的两侧出脑，这是唯—的自脑干背面出脑的一对脑神经。出脑后，纤细的滑车神经根贴脑干外侧面绕大脑脚折向前方，行于小脑上动脉和大脑后动脉之间，在后床突的后方，小脑幕切迹处穿过硬膜进入海绵窦外侧壁继续前行，最后经脏眶上裂出颅。入眶腔。支配上斜肌，可使外展的眼球产生内旋和向下的运动。临床上，单独滑车神经损害较少见，常同时伴有邻近神经的损伤，如海绵窦、眶上裂或眶尖综合征等。滑车神经麻痹时，病眼不能转向外下方，若两眼俯视（下楼梯）时，可有轻度内斜视和复视，为此，患者头部常偏向对侧肩部以调节复视，如两眼仰视、侧视或平视时，则无复视。

2）动眼神经及其核：动眼神经为支配眼肌的主要运动神经，包括躯体运动和内脏运动两种成分，此外，可能还有眼外肌的本体感觉纤维，这种纤维先走行在动眼神经内，经过海绵窦时，则入三叉神经的眼神经内，最后进入脑干内，终于三叉神经中脑核。动眼神经核位于中脑上丘水平，中脑水管周围的中央灰质腹侧中线的两旁，内侧纵束的背侧，从经上丘的横切面看，恰在左右内侧纵束形成的凹槽内，下端与滑车神经相接，上方平上丘的上界，全长约10mm。动眼神经可清楚地分为大细胞部和小细胞部两部分（见图 2-16、图 2-17、图 2-51、图2-52)。

①动眼神经大细胞部∶此部由大型多极运动神经元的细胞体组成，属于躯体运动核，支配眼外肌（外直肌和上斜肌除外），它又可分为外侧核和正中核。

I.动眼神经外侧核（主核）：占整个动眼神经核群的全长，偏外侧，左右对称，在内侧纵束的背侧，并有些细胞混杂其间，外侧核支配眼肌，但对其具体定位的意见尚未统一，一般认为，此核自上而下依次支配提上睑肌、上直肌、内直肌、下直肌和下斜肌。其中分布到提上睑肌和上直肌去的纤维，起于同侧外侧核；至内直肌和下斜肌去的纤维发自两侧外侧核；而支配下直肌的纤维来自对侧核群。此外，动眼神经外侧核尚支配同侧的眼轮匝肌（见图 2-35）。

Ⅱ.动眼神经正中核（中央核、旁正中核、佩利阿 Perlia核）：只有一个，在中线上，仅存在于外侧核中段平面。尤其在近内直肌核平面更明显，甚至与外侧核融合。正中核的细胞较外侧核略小，发出纤维到两侧内直肌，司两眼的辐揍运动。

②动眼神经小细胞部∶由小型梭形或卵圆形神经元胞体组成，属于内脏运动核，即副交感性核，支配眼内肌，它又可分为缩瞳核和睫状核。

Ⅰ.缩瞳核（埃丁格-韦斯法尔，Edinger-Westphal 核）∶位于外侧核的背内侧，占整个动眼神经核群的上部，左右成对，由此核发出的节前纤维入睫状神经节，控制瞳孔括约肌。

Ⅱ.睫状核（前正中核、中央前核）∶是缩瞳核上端的直接延续，其节前纤维也入睫状神经节，控制睫状肌，以调节晶状体的屈度。

③动眼神经核的传入联系∶动眼神经核接受来自三个方面的纤维。

Ⅰ.接受来自前庭核的纤维，经内侧纵束终于眼外肌的运动核和颈髓前角细胞，组成眼、头协同运动的反射弧。内侧纵束的核间联络纤维联络展神经核和动眼神经核，以完成两眼的协同运动。

Ⅱ.接受来自上丘的纤维，上丘的纤维在中介核和达克谢维奇核中继后，终于动眼神经核。上丘接受枕叶皮质（19 区）来的纤维。这一径路执行反射性控制眼球运动。

Ⅲ.接受皮质延髓束（始自8区）的纤维，在网状结构的中间神经元中继后，终于动眼神经核。此径路控制眼球的随意运动。

动眼神经损伤，产生同侧下运动神经元性瘫痪，其表现为∶

Ⅰ.外斜视，由于内直肌麻痹，外直肌牵拉的结果。

Ⅱ.眼球不能向上、内、下转动，由于上直、内直、下直肌瘫痪。

Ⅲ.病侧瞳孔扩大、光反应消失、调节反应消失，由于副交感节前纤维损害。

④瞳孔反射∶包括光反射和调节反射（图 2-53）。

Ⅰ.光反射∶当光束射进一侧眼球时，两侧的瞳孔均行缩小。受刺激眼的反应称为直接反应，而对侧瞳孔的缩小为交感性反应（间接反应）。其反射弧包括：A.视网膜神经节细胞的轴突经视神经、视束、上丘臂终于顶盖前区。B.顶盖前区细胞发出的纤维，部分经过中脑水管腹侧到对侧，交叉和不交叉的纤维向腹侧终于双侧缩瞳核。C.缩瞳核发出的节前纤维随动眼神经终于睫状神经节。D.自睫状神经节发出的节后纤维分布于瞳孔括约肌。有人认为光反射的传入纤维比较细，一部分在视交叉处交叉，其终支或侧支终于外侧膝状体的膝前核，自此发出的纤维经上丘臂和内侧膝状体，终于同侧的中央灰质和缩瞳核，形成光反射通路。

Ⅱ.调节反射∶当注视由远向近处移动的物体时，左右内直肌发生收缩，使两眼聚合、瞳孔缩小，同时由于睫状肌收缩，引起晶状体变厚，上述三个方面的反应有助于使所视的物像更清楚。瞳孔缩小的径路与光反射者不同，其传入径路是视觉和内直肌收缩冲动传至视皮质视觉中枢（Brodmann 17区），由枕叶17区发出纤维至19区，再由19区发出的纤维间接（经额叶皮质、锥体束）和直接（经枕叶中脑束）至中脑动眼神经正中核、缩瞳核和睫状核。由缩瞳核和睫状神经核发出的节前纤维经动眼神经入眶，在节状神经节内交换神经元（也有人认为在巩膜内的副睫状神经节中交换神经元），其节后纤维至瞳孔括约肌和睫状肌，使瞳孔缩小和晶状体变厚，从而实现瞳孔调节反射。由动眼神经正中核发出的纤维经两侧动眼神经至两眼内直肌，使两眼球向鼻侧转动，以完成集合反射。所以，瞳孔调节反射与集合反射同时并存。临床上出现的对光反射消失，调节反射存在，即阿-罗瞳孔（Argyll-Robertson 瞳孔），可能是由于顶盖前区损害，而调节反射径路仍然完好之故（图 2-54）。

Ⅲ.瞳孔扩大的反射径路：可能是由于视冲动传至顶盖，经顶盖脊髓束而达上胸髓的中间外侧核，由此发出的节前纤维到颈上神经节，其节后纤维分布于瞳孔扩大肌。由于疼痛引起的瞳孔扩大的传入纤维，经过脊髓顶盖束而达中脑顶盖，再经顶盖脊髓束而达上胸髓的中间外侧核。情绪激动时所引起的瞳孔扩大，其径路是来自额皮质的下行纤维，在下丘脑后外侧部中继后，下行纤维经背侧纵束，到脑干下部的网状结构中继，再经网状脊髓束，终于脊髓中间外侧核，由此核发出的节前纤维到颈上神经节，其节后纤维分布于瞳孔扩大肌。

3.大脑脚脚底：

脚底位于中脑的腹侧部，呈厚板状，由许多来自皮质的下行纤维组成。传统认为，始自中央前回的皮质脊髓束和皮质脑干束位于脚底的中3/5部，其中支配下肢的纤维位于最外侧；支配上肢的纤维位于中部；控制面肌和咽喉肌的纤维位于最内侧部。脚底内侧1/5和外侧1/5由皮质脑桥纤维组成，始自额叶皮质的纤维位于内侧1/5部；始自颞、顶、枕叶皮质的纤维位于外侧1/5部；应当指出，每侧大脑脚的纤维总数有2000万之多，而每侧皮质脊髓束纤维只有100万（Tomasch，1969），因此，认为锥体束占脚底中央3/5之多尚有疑义。此外，尚有两束纤维在脚底下行（ 部分甚至在内侧丘系下行），称为脚底丘系（丘脚）。其中，内侧脚底丘系（内侧丘脚或浅丘脚）从脚底外侧部分出，绕过脚底的腹侧，在额桥束的内侧形成半月形纤维束，在中脑下段离开脚底行向背侧并穿过黑质，在内侧丘系的腹内侧或就在内侧丘系中下行。外侧脚底丘系（外侧丘脚或深丘脚）从脚底背侧面分出，在黑质外侧部下行一段，再转向背侧，在内侧丘系中下行。脚底丘系可能是锥体束分出来的一部分，这些纤维可能止干脑桥和延髓被盖，并主要投射到网状结构，极少数可能到脑神经运动核（图 2-55)。