由脊髓上傳到大腦皮層的感覺傳導(dǎo)路徑可分為兩在類，一為淺感覺傳導(dǎo)路徑，另一為深感覺傳導(dǎo)路徑。淺感覺傳導(dǎo)路徑傳導(dǎo)痛覺、溫度覺和以觸覺；其傳入由后根的外側(cè)部（細(xì)纖維部分)進(jìn)入脊髓，然后在后角更換神經(jīng)元，再發(fā)出纖維在中央管前進(jìn)行交叉對側(cè)，分別經(jīng)脊髓丘腦側(cè)束（痛、溫覺)和脊髓丘腦前束（輕觸覺)上行抵達(dá)丘腦。深感覺傳導(dǎo)路徑傳導(dǎo)肌肉本體感覺和深部壓覺，其傳入纖維由后根的內(nèi)側(cè)部（粗纖維部分)進(jìn)入脊髓后，其上行分支在同側(cè)后索上行，抵達(dá)延髓下部薄束核和楔束核后更換神經(jīng)元，再發(fā)出纖維進(jìn)行交叉到對側(cè)，經(jīng)內(nèi)側(cè)丘系至丘腦。皮膚觸覺中的辨別覺，其傳導(dǎo)路徑卻和深感覺傳導(dǎo)路徑一致。因此，淺感覺傳導(dǎo)路徑是先交叉再上行，而深感覺傳導(dǎo)路徑是行上行再交叉；在脊髓半離斷的情況下，淺感覺的障礙發(fā)生在離斷的同側(cè)（圖10-20)。在脊髓空洞癥患者，中央管部分有空腔形成，破壞了在中央管前進(jìn)行交叉的淺感覺傳導(dǎo)路徑，造成淺感覺障礙。但由于痛、溫覺傳入纖維進(jìn)入脊髓后，在進(jìn)入水平的1-2個節(jié)段內(nèi)更換神經(jīng)元交叉到對側(cè)，而輕觸覺傳入纖維進(jìn)入脊髓后分成上行與下行纖維，分別在多個節(jié)段內(nèi)更換神經(jīng)元交叉至對側(cè)，因此較局限地破壞中央管前交叉的淺感覺傳導(dǎo)路徑，僅使相應(yīng)節(jié)段雙側(cè)皮節(jié)的痛、溫覺發(fā)生障礙，而輕觸覺基本不受影響（辨別覺完全不受影響)，造成脊髓空洞癥患者出現(xiàn)痛、溫覺和觸覺障礙的分離現(xiàn)象。
圖10-20 脊髓半離斷效應(yīng)示意圖
二、丘腦
根據(jù)我國神經(jīng)生理學(xué)家張香桐的意見，丘腦的各種細(xì)胞群大致可以分為三大類（圖10-21)
圖10-21右側(cè)丘腦主要核團示意圖
1：網(wǎng)狀核（大部分已除去，只顯示前面一部分) 2：前核3：前腹核 4：蒼白球傳來纖維
5：外側(cè)腹核 6：外髓板 7：小腦傳來纖維8：內(nèi)髓板及髓板內(nèi)核群
9：背個側(cè)核 10：后外側(cè)核 11：后外側(cè)腹核12：內(nèi)側(cè)丘系
13：背內(nèi)核 14：中央中核 15：束旁核16：后內(nèi)側(cè)腹核 17：視束
18：外側(cè)膝狀體 19：內(nèi)側(cè)膝狀體20：外側(cè)丘系 21：丘腦枕
第一類是接受感覺的投射纖維，并經(jīng)過換元進(jìn)一步投射到大腦皮層感覺區(qū)的那些細(xì)胞群，例如后腹核的外側(cè)與內(nèi)側(cè)部分（分別稱為后外側(cè)腹核和內(nèi)側(cè)腹核)、內(nèi)側(cè)膝狀體、外側(cè)膝狀體等。后外側(cè)腹核為脊髓丘腦束與內(nèi)側(cè)丘系的換元站，同軀干、肢體感覺的傳導(dǎo)有關(guān)；后內(nèi)側(cè)腹核為三叉丘系的換元站，與頭面部感覺的傳導(dǎo)有關(guān)。后腹核發(fā)出的纖維向大腦皮層感覺區(qū)投射，不同部位傳來的纖維在后腹核內(nèi)換元有一定的空間分布，下肢感覺在后腹核的最外側(cè)，頭面部感覺在后腹核內(nèi)側(cè)，而上肢感覺在中間部位（圖10-22)；這種空間分布與大腦皮層感覺區(qū)的空間定位相對應(yīng)。內(nèi)側(cè)膝狀體是吸覺路的換元站，發(fā)出纖維向大腦皮層聽區(qū)投射。外側(cè)膝狀體是視覺傳導(dǎo)路的換元站，發(fā)出纖維向大腦皮層視區(qū)投射。因此，上述細(xì)胞群是所有特定的感覺沖動（除嗅覺外)傳向大腦皮層的換元接替部位，稱為感覺接替核。
圖10-22猴體表在左側(cè)丘腦后腹核（后外側(cè)腹核和后內(nèi)側(cè)腹核)的投射
第二類細(xì)胞群，接受丘腦感覺接替核和其他皮層下中樞來的纖維（但不直接接受感覺的投射纖維)，經(jīng)過換元，發(fā)出纖維投射到大腦皮層的某一特定區(qū)域。例如，丘腦前核接受下丘腦乳頭體來年纖維，并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的扣帶回，參與內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié)；丘腦的外側(cè)腹核主要接受小腦、蒼白球和后腹核的纖維，并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的運動區(qū)，參與皮層對肌肉運動的調(diào)節(jié)；丘腦枕接受內(nèi)側(cè)與外側(cè)膝狀體的纖維，并發(fā)出纖維投射到大腦皮層的頂葉、枕葉和顳葉的中間聯(lián)絡(luò)區(qū)，參與各種感覺的聯(lián)系功能。此外，丘腦還有許多細(xì)胞群，發(fā)出纖維向下丘腦、大腦皮層的前額葉和眶區(qū)或頂葉后總部聯(lián)絡(luò)區(qū)等區(qū)域投射。以上這些細(xì)胞群投射到大腦皮層的聯(lián)絡(luò)區(qū)，在功能上與各種感覺在丘腦和大腦皮層水平的聯(lián)系協(xié)調(diào)有關(guān)，總稱為聯(lián)絡(luò)核。
第三類細(xì)胞群是靠近中線的所謂內(nèi)髓板以內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)，主要是髓板內(nèi)核群，包括中央中核、束旁核、中央外側(cè)核等。一般認(rèn)為，這一類細(xì)胞群沒有直接投射到大腦皮層的纖維，但也有人認(rèn)為其中部分核團可向邊緣葉、眶回投射。事實上，這些細(xì)胞群可以間接地通過多突觸接替換元后，然后彌散地投射到整個大腦皮層，起著維持大腦皮層興奮狀態(tài)的重要作用。一般認(rèn)為，這些核群向大腦皮層作彌散性投射，是間接通過丘腦網(wǎng)狀核等實現(xiàn)的，但具體投射途徑還不完全清楚。對束旁核的研究指出，它可能與痛覺有關(guān)；刺激人的丘腦束旁核可加重患者的痛覺癥狀，而毀損此區(qū)后可緩解患者疼痛；動物束旁核的電生理研究觀察到，核內(nèi)確實存在對傷害性傳入沖動敏感的細(xì)胞。
根據(jù)丘腦各部分向大腦皮層投射特征的不同，可把丘腦分成兩大系統(tǒng)，一是特異投射系統(tǒng)，另一是非特異投射系統(tǒng)（或稱彌散性投射系統(tǒng))，特異投射系統(tǒng)是指第一類細(xì)胞群，它們投向大腦皮層的特定區(qū)域，具有點對點的投射關(guān)系。非特異投射系統(tǒng)是指第三類細(xì)胞群，它們彌散地投射到大腦皮層的廣泛區(qū)域，不具有點對點的投射關(guān)系。第二類細(xì)胞群在結(jié)構(gòu)上大部分也與大腦皮層有特定的投射關(guān)系，投射到皮層的特定區(qū)域，所以也可以歸屬于特異投射系統(tǒng)。
