ประสาทสรีรภาพ

รีเฟล็กซ์ตกใจอาจเกิดที่ร่างกายเป็นการตอบสนองในรูปแบบผสมรีเฟล็กซ์เนื่องกับเสียงดังจะเกิดในวิถีประสาทรีเฟล็กซ์ตกใจทางเสียง (primary acoustic startle reflex pathway) ซึ่งมีไซแนปส์หลัก ๆ 3 อัน เป็นวิถีประสาทที่สัญญาณเสียงวิ่งผ่านเข้าไปในสมอง

• แรกสุด ประสาทหู (auditory nerve) ส่งแอกซอนไปยุติเป็นไซแนปส์กับเซลล์ประสาทใน cochlear nucleus (CN) ซึ่งเป็นนิวเคลียสประสาทที่แปลผลข้อมูลเสียงขั้นแรกในระบบประสาทกลาง งานศึกษาได้แสดงสหสัมพันธ์โดยตรงระหว่างระดับความตกใจที่ลดลงกับจำนวนเซลล์ประสาทที่ตายไปใน CN
• ในขั้นที่สอง CN จะส่งแอกซอนไปยุติเป็นไซแนปส์กับเซลล์ประสาทในนิวเคลียส nucleus reticularis pontis caudalis[upper-alpha 2] (PnC) ซึ่งอยู่ที่พอนส์ของก้านสมอง งานศึกษาที่ทดลองขัดการทำงานของวิถีประสาทนี้โดยฉีดยาระงับ PnC ลดระดับความตกใจได้ถึง 80-90%
• ในขั้นที่สาม PnC จะส่งแอกซอนไปยุติที่เซลล์ประสาทสั่งการในนิวเคลียส facial motor nucleus[upper-alpha 3] หรือในไขสันหลัง ซึ่งจะควบคุมกล้ามเนื้อโดยตรงหรือโดยอ้อม การทำงานของเซลล์ที่ว่าในนิวเคลียสจะทำให้กระตุกศีรษะ และการทำงานของเซลล์ที่ว่าในไขสันหลังจะทำให้สะดุ้งทั้งร่างกาย[8]

เมื่อตรวจการทำงานของระบบประสาทกับกล้ามเนื้อในเด็กเกิดใหม่ ให้สังเกตว่า สำหรับเทคนิคบางอย่างที่ใช้ รูปแบบของการตอบสนองเหตุตกใจและรีเฟล็กซ์โมโรอาจเหลื่อมกันค่อนข้างมาก แต่ความต่างที่ชัดอย่างหนึ่งก็คือการตกใจไม่ทำให้ยืดแขนออกเหมือนกับรีเฟล็กซ์โมโร[9]

รีเฟล็กซ์ต่าง ๆ

มีรีเฟล็กซ์หลายอย่างที่อาจเกิดพร้อม ๆ กันในช่วงปฏิกิริยาตกใจรีเฟล็กซ์ที่วัดได้ไวสุดในมนุษย์เกิดที่กล้ามเนื้อแมสซีเตอร์ (masseter muscle) คือกล้ามเนื้อคางการวัดด้วยการบันทึกคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (EMG)พบว่า เวลาระหว่างการแสดงสิ่งเร้ากับการตอบสนองของกล้ามเนื้ออยู่ที่ 14 มิลลิวินาทีส่วนการกะพริบตา ซึ่งเป็นรีเฟล็กซ์ของกล้ามเนื้อปิดตา คือ orbicularis oculi muscle ใช้เวลา 20-40 มิลลิวินาทีในส่วนร่างกายที่ใหญ่ ศีรษะขยับได้เร็วสุดโดยใช้เวลาระหว่าง 60-120 มิลลิวินาทีคอเกือบขยับได้พร้อมกัน ๆ คือใช้เวลาระหว่าง 75-121 มิลลิวินาทีไหล่ขยับภายใน 100-121 มิลลิวินาที ใกล้ ๆ กับแขนที่ 125-195 มิลลิวินาทีและช้าสุดก็คือขาซึ่งตอบสนองภายใน 145-395 มิลลิวินาทีการตอบสนองแบบต่อเรียงเช่นนี้สัมพันธ์กับการส่งกระแสประสาทจากสมองไปยังจุดต่าง ๆ รวมทั้งไขสันหลังซึ่งห่างไกลต่างกันเพื่อกระตุ้นให้เซลล์ประสาทสั่งการแต่ละจุดทำงาน[10]

รีเฟล็กซ์ตกใจทางเสียง (Acoustic startle reflex)

รีเฟล็กซ์ตกใจทางเสียง (acoustic startle reflex) เชื่อว่าเกิดเพราะเสียงที่ดังกว่า 80 เดซิเบล[2]รีเฟล็กซ์ปกติจะวัดด้วยการบันทึกคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (EMG), การสร้างภาพสมอง หรือบางครั้ง การถ่ายภาพรังสีระนาบด้วยการปล่อยโพซิตรอน[11][12]มีโครงสร้างและวิถีประสาทในสมองหลายอย่างที่คิดว่า มีบทบาทในรีเฟล็กซ์เช่น อะมิกดะลา, ฮิปโปแคมปัส, bed nucleus of the stria terminalis (BNST) และ anterior cingulate cortex (ACC) พิจารณาว่า มีบทบาทปรับควบคุมรีเฟล็กซ์[13][14]

ACC เชื่อว่าเป็นบริเวณหลักที่ตอบสนองและรับรู้ทางอารมณ์ จึงมีบทบาทให้ตกใจ[15]ส่วนอะมิกดะลามีบทบาทในการตอบสนองโดยสู้หรือหนี ฮิปโปแคมปัสทำหน้าที่สร้างความจำเกี่ยวกับสิ่งเร้ากับอารมณ์ที่สัมพันธ์กัน[16]ใน BNST เพียงแต่ส่วนที่ตอบสนองเกี่ยวกับความเครียดและความวิตกกังวลโดยเฉพาะ จึงจะมีบทบาทในรีเฟล็กซ์นี้[14]ฮอร์โมนบางอย่างที่กระตุ้นให้ BNST ทำงาน คิดว่าสนับสนุนการตกใจ[14]

วิถีประสาททางหูสำหรับการตอบสนองนี้ ได้ระบุในหนูตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1980 แล้ว[17]คือหูส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์ประสาทในนิวเคลียส nucleus of the lateral lemniscus (LLN) ซึ่งก็จะกระตุ้นศูนย์ประสาทสั่งการใน reticular formation ให้ทำงานซึ่งก็ส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์ประสาทสั่งการล่างของแขนขา[โปรดขยายความ]

ถ้าเพิ่มรายละเอียดอีกหน่อย นี่เท่ากับการส่งกระแสประสาทไปจากหู คือ คอเคลีย → ประสาทสมองเส้นที่ 7 (การได้ยิน) → cochlear nucleus (ventral/inferior) → LLN → PnCซึ่งใช้เวลาน้อยกว่า 10 มิลลิวินาที[โปรดขยายความ]ในสมองส่วนกลาง superior colliculus และ inferior colliculus ไม่มีบทบาทในปฏิกิริยากระตุกกล้ามเนื้อขาหลัง แต่โครงสร้างเหล่านี้อาจสำคัญในการขยับหูและตาให้ไปทางแหล่งเสียง หรือในการกะพริบตา[18]