脳の役割分担「大脳皮質」「間脳(視床と視床下部)」「大脳基底核」「大脳辺縁系」「脳幹」

脳と神経
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大脳は様々な機能が統合された心身の中枢ですが、その脳の役割もパーツごとに細かく分かれています。


大脳の役割分担を「大脳皮質」「間脳(視床と視床下部)」「大脳基底核」「大脳辺縁系」「脳幹」と大きく分けて概要を説明します。

大脳皮質〜機能発動コントロール〜

大脳皮質全体の構造と役割

大脳皮質は神経細胞の情報を持っている部分「細胞体」の集まりである灰白質で構成され、大脳の働きを管理している場所です。

大脳皮質の役割は、運動機能の発動と知覚情報の収集と分析です。

大脳皮質の機能極在

大脳皮質に集まる神経細胞は、役割(支配する部位)ごとに神経細胞がある程度まとまって配置されています。

この機能配置のことを「大脳皮質の機能極在」といい、大脳皮質の役割分担構造です。

前頭葉の働き

  • 運動機能
  • 眼球の随意的共同運動
  • 言語中枢
  • 精神活動(感情・判断力・創造など)
  • 頭頂葉の働き

  • 知覚・思考の認識や統合(優位側半球の機能)
  • 身体位置の空間的認識(非優位半球の機能)
  • 側頂葉の働き

  • 聴覚認識(聞こえてきた音を言葉として認識したり何の音であるかを識別するなど)
  • 記銘力(新しい記憶)
  • 後頭葉の働き

  • 視覚・眼球運動
  • 間脳〜視床と視床下部領域〜

    間脳全体の構造と役割

    間脳は、大脳内部の第3脳室両脇に位置していて脳幹の一部としてまとめられることもありますが、特徴的な機能をもつ部位として大脳の機能分類として脳幹とは分けて説明していきます。

    特に注目すべき部位が視床。
    視床はすべての知覚情報の中継地点となる部位であり、神経回路を考える上でとても重要な部位で、視床と自律神経系の制御に関わっている視床下部の領域が「間脳」にあります。

    視床の役割

    嗅覚を除くすべての知覚の中継地点で、大脳皮質・大脳基底核・大脳辺縁系とも密接に関与しています。

  • 身体内あるいは外界からのあらゆる知覚刺激を分析・認識して、知覚の機能局在に従ってそれぞれの知覚領域に伝達する
  • 錐体外路と関連して共同運動に関与
  • 脳皮質全体の活性化
  • 視床下部の役割

    自律神経機能の最高中枢として、生体の恒常性を促進と抑制の両面から調整しています。

  • 自律神経の中継地点
  • 体液・体温・食欲・性機能の調節
  • 間脳の自律神経支配

  • 交感神経
    Th1~L2より出て全身、および心臓・消化器系・末梢血管・汗腺なども支配
  • 副交感神経
    単独の神経路ではなく、脳神経(動眼、顔面、舌咽、迷走神経)や第2~4仙髄に神経核を持ち、それぞれの支配臓器に達し作用する
  • 大脳基底核〜運動のスムースさを調整〜

    大脳基底核全体の構造と役割

    大脳基底核は、大脳半球の中央部(白質内)にある灰白質核群の総称で、尾状核・被核・淡蒼球・扁桃体・前障・(被核と淡蒼球:レンズ核)・(尾状核と被核:線条体)で構成されています。

    錐体外路の中継点にあり、大脳皮質から出た運動の命令が末梢方向に伝わって筋肉を動かす時に、大脳基底核や視床・小脳・視覚・聴覚などの感覚器からの情報を取り入れて運動が円滑に誤りなく実行されるように働きます。

    姿勢を保ったり運動を行ったりする為に筋肉の緊張のバランスを無意識のうちに調節して、手足や体幹のスムースで自然な人間らしい動きにするために重要な働きをしています。

    大脳基底核の機能が正常に働かないとパーキンソン病の症状のように運動がスムースに起せなくなります。

    大脳辺縁系~本能と情動と記憶を制御~

    大脳辺縁系の役割

    大脳辺縁系は本能と情動と記憶を司る脳と呼ばれ、動物としての本能的な情動や行動、人生をより豊かにする為に重要な記憶機能を担っています。

    本能行動

    生きて子孫を残すために生まれながらにして備わっている、食欲・排泄・性行動・探索・帰巣・好奇心などの行動をコントロールしています。

    情動反応

    大脳辺縁系および関連する視床下部では情動反応を制御に関与しているので、障害されると攻撃性や性行動などに異常がでます。

    記憶

    「身の周りの出来事(体験)や情報を正しく保持する能力」に関与し、長期記憶、短期記憶の2種類があります。

    大脳辺縁系の基本構造

    大脳辺縁系は、大脳正中矢状断、脳梁と第3脳室を取り囲むように位置する以下の部位により構成される複合体です。

  • 帯状回
  • 海馬傍回
  • 海馬鉤
  • 扁桃体(嗅覚・視床下部などとも連携)
  • 脳幹〜大脳と脊髄をつなぐ中継地点〜

    脳幹は、大脳と脊髄をつなぐ中継地点ですが、構造上は脳に分類され大切な機能が集約されています。

    脳神経の神経線維の中継点である脳神経核、すべての求心性繊維、遠心性繊維が集合した通路なので、大量の人々が行き交う渋谷のスクランブル交差点みたいに忙しい場所が脳幹です。

    脳幹の基本構造

    中脳・橋・延髄を総称して『脳幹』といい、左右の大脳や小脳に挟まれて存在します。
    間脳(視床、視床下部)を含める場合もあります。

    間脳から連続して中脳に移行し、橋・延髄・脊髄と連なっています。

    中脳

  • 正中の陥凹部:動眼神経
  • 左右の膨大部:大脳脚-大脳皮質から脳幹にある脳神経核や脊髄、小脳に至る神経路の通路
  • 滑車神経:脳幹背側から出る唯一の脳神経(下丘のすぐ下から出る)
  • 外側中央部:三叉神経
  • 延髄との境界部:外転神経
  • 小脳橋角部:顔面神経・聴神経
  • 延髄

  • 錐体:正中部の溝を挟んだ体軸方向の隆起-運動神経線維の通路
  • オリーブ:錐体が外側の高い隆起-舌下神経・舌咽神経・迷走神経・副神経
  • 脳幹の役割

  • 遠心路(錐体路)の中継地点になっていて、皮質脊髄路は延髄の錐体部で繊維が交叉(錐体交叉)し、皮質延髄路は錐体は通らず脳幹にある脳神経核という中継点に入る直前で交叉します。
  • 複数の経路がある求心路からの情報は、脳幹を経由して視床に集まり、新しいニューロンとして大脳皮質知覚領野に伝達されます。
  • 第3~12の脳神経核が脳幹にあります。
  • 神経核と神経軸索が入り混じって網状になった組織である脳幹網様体が、脳幹中央部を尾側から中脳・橋・延髄・上部頸髄まで広がり網様体賦活系を形成。
    上行路網様体賦活系は、求心性神経路の一部が脳幹網様体にも神経線維を送っていて、大脳皮質知覚領域で認識されやすくする為の指令を視床経由で大脳皮質や大脳辺縁系に送っています。 大脳での知覚情報の認識力向上意識の保持に関与しているので障害されると痛みや音などの知覚刺激が伝わりにくくなり覚醒障害が生じます。
    下行性網様体賦活系は、錐体外路に属し姿勢の保持や平衡機能維持のための筋緊張の調整に関与していますので、障害されると中脳の障害:徐脳硬直(異常筋緊張の亢進)が生じます。
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