躯体感觉的双重路径：后索-内侧丘系与前外侧索传入系统的比较
躯体感觉的双重路径：后索-内侧丘系与前外侧索传入系统的比较
躯干和四肢的感觉信息通过两条不同的路径传递到大脑的感觉皮层。其中，深感觉（本体感觉）及精细触、压觉通过“后索-内侧丘系”传入系统传递，而浅感觉（粗略触、压觉及痛、温觉）则通过“前外侧索”传入系统传递。本文将对这两个系统进行详细的对比分析。
传递速度
“后索-内侧丘系”传入系统的传递速度较快（30-110 m/sec），而“前外侧索”传入系统的传递速度较慢（8-40 m/sec）。这种差异源于两套传入系统的神经纤维粗细不同。后者的纤维较粗，阻抗较小，因此传递动作电位的速度更快，类似于金属导线的原理。
刺激定位编码
“结构决定功能”这一原则在感觉神经中得到了充分体现。感觉神经连接的感受器具有特定的解剖分布，只有当刺激作用于特定范围内，才能激活相应感受器，引发相应感觉信息的传递。
引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield
如上图所示，刺激作用于Receptive field A内，则A神经元被激活；如刺激作用于Receptive field B内，则B神经元被激活；而若刺激作用于receptive field A与B的重叠区域，则A与B神经元都被激活。通过这种方式，机体对刺激定位进行编码。
为了提高邻近感觉神经元间动作电位发放频率的“对比度”，机体存在侧抑制（lateral inhibition）。这样做，可使对刺激的空间定位更加精确。
引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield
如上图，当刺激激活Y通路（Y1、Y2代表两级神经元）时，感觉信息延Y通路向上传递的同时，通过抑制性中间神经元（inhibitory interneuron）抑制X、Z通路的神经元动作电位发放，令通路Y与通路X、Z间的动作电位发放对比增大（如上图右侧上、下直方图显示），以提高对刺激定位编码的精确度。
“后索-内侧丘系”传入系统的感觉空间定位（刺激定位编码）较为精确，而“前外侧索”传入系统的感觉空间定位则较为模糊。
刺激强度编码
机体对刺激的强度，通过感觉神经元动作电位发放频率（frequency coding）及感受器激活数目（population coding）两种方式进行编码。
动作电位发放频率编码（frequency coding）
当刺激激活固定数目的感受器，其诱发的感受器电位越大，则引发感觉神经元的动作电位发放频率越高。
引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield
感受器电位（receptor potential，蓝色），本质为局部电位，其幅度直接编码刺激（红色）的强度（即刺激强度越大，感受器电位幅度越大）；而感觉神经元的动作电位（action potential，绿色），其幅度无编码功能（动作电位具“全或无”特点，幅度不能体现刺激强度），而以动作电位的发放频率编码刺激（红色）的强度。即，刺激的强度越大，诱发感受器电位的幅度越高，引发感觉神经元动作电位的发放频率越高。
感受器激活数目编码（population coding）
两种表现：
a.刺激激活多个感受器，与同一感觉传入神经纤维联系（下图a）：
刺激强度越大，激活感受器的数目越多，诱发的感受器电位（局部电位）数量越大（每个刺激激活的感受器都产生一个感受器电位），经总和（summation，局部电位可发生时间/空间总和）后，引发感觉神经元动作电位的发放频率越高；
此种情况下，通过感觉神经元放电频率来编码刺激*激活的感受器数量，也就是说，把population coding转化为frequency coding。
b.刺激激活多个感受器，与不同感觉传入神经纤维联系（下图b）：
刺激强度越大，激活感受器的数目越多，即激活感觉传入神经纤维的数目越多。
此种情况下，通过激活的感觉神经元数量来编码刺激*激活的感受器数量，是纯粹的population coding。
引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield
“后索-内侧丘系”传入系统对刺激强度的编码能力较强（可分辨出约100个强度级别），而“前外侧索”传入系统对刺激强度的编码能力较弱（仅可分辨出约10-20个级别）。这可能是因为后者的感受器数目较多造成的。
对快速变化或快速重复信号的传递能力
“后索-内侧丘系”传入系统传递快速变化或快速重复信号的能力较强，而“前外侧索”传入系统传递快速变化或快速重复信号的能力较弱。
总而言之，“前外侧索”传入系统虽然相对“后索-内侧丘系”传入系统较为“粗糙”，但能传递某些后者不能传递的感觉信息，如痛、温、痒、性感觉等。这就涉及到“对刺激类型（stimulus type）的编码机制”。刺激的类型，主要由感受器（感受能量的类型）及对应（连接）的神经传导路来编码。