Embryology · 17.4
中枢神経系:脳の分化
Central Nervous System — Brain differentiation
- 応用トピック
- 小児の知的発達症
🧠 5つの二次脳胞secondary brain vesicles二次脳胞(secondary brain vesicles)secondary brain vesicles(二次脳胞)(17-3-brain-vesicles)それぞれの中でも、脊髄と同じ「翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)=感覚性sensory感覚性(sensory)sensory(感覚性)・背側、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)=運動性・腹側」の原則がある程度貫かれる。 ただし終脳telencephalon終脳(telencephalon)telencephalon(終脳)だけはこの原則から外れ、外套層mantle layer外套層(mantle layer)mantle layer(外套層)が大きく拡大して大脳皮質という全く新しい構造を作る——「脳幹レベルまでは脊髄の延長、終脳telencephalon終脳(telencephalon)telencephalon(終脳)だけは別次元の増築」という視点で読む。
脳幹における翼板・基板の踏襲
菱脳(後脳metencephalon後脳(metencephalon)metencephalon(後脳)・髄脳myelencephalon髄脳(myelencephalon)myelencephalon(髄脳))・中脳では、脊髄(17-2-spinal-cord)と同様に境界溝sulcus limitans境界溝(sulcus limitans)sulcus limitans(境界溝)を挟んで翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)(感覚性sensory感覚性(sensory)sensory(感覚性)、外側寄り)と基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)(運動性、内側寄り)の区別が保たれる。この結果、脳幹の脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)も運動核motor nuclei運動核(motor nuclei)motor nuclei(運動核)が内側寄り、感覚核sensory nuclei感覚核(sensory nuclei)sensory nuclei(感覚核)が外側寄りという配置をとる(17-5-cranial-nerves-autonomic-ns)。
終脳:大脳皮質と大脳基底核
終脳telencephalon終脳(telencephalon)telencephalon(終脳)では外套層mantle layer外套層(mantle layer)mantle layer(外套層)が著しく増殖・拡大し、翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)・基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)の単純な区分を超えて大脳皮質という高度に層構造化した組織を形成する。皮質下には基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)由来の構造から大脳基底核(尾状核caudate nucleus尾状核(caudate nucleus)caudate nucleus(尾状核)・被殻putamen被殻(putamen)putamen(被殻)・淡蒼球globus pallidus淡蒼球(globus pallidus)globus pallidus(淡蒼球)など)が分化する。
💡 終脳telencephalon終脳(telencephalon)telencephalon(終脳)の劇的な拡大・皮質形成は、脊髄・脳幹の「翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)/基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)」という比較的単純な設計の延長線上にありながら、神経細胞の移動(ニューロン遊走)という新しい過程が加わることで実現する。この移動過程の障害は皮質形成異常cortical dysplasia皮質形成異常(cortical dysplasia)cortical dysplasia(皮質形成異常)(滑脳症lissencephaly滑脳症(lissencephaly)lissencephaly(滑脳症)など)の原因となる。
間脳:視床と視床下部
間脳diencephalon間脳(diencephalon)diencephalon(間脳)では、翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)由来の部分が視床に、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)由来の部分が視床下部に分化する——ここでも「背側(翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板))=より高次higher order高次(higher order)higher order(高次)の中継、腹側(基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板))=自律機能」という傾向が保たれる。
中脳:蓋と被蓋
中脳では翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)由来の背側部分が中脳蓋tectum中脳蓋(tectum)tectum(中脳蓋)(tectum:上丘superior colliculus上丘(superior colliculus)superior colliculus(上丘)・下丘inferior colliculus下丘(inferior colliculus)inferior colliculus(下丘))に、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)由来の腹側部分が中脳被蓋midbrain tegmentum中脳被蓋(midbrain tegmentum)midbrain tegmentum(中脳被蓋)と大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)に分化する。
小脳の形成
後脳metencephalon後脳(metencephalon)metencephalon(後脳)の翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)が背側正中で左右から張り出し(菱脳唇, rhombic lips)、互いに正中で癒合することで小脳が形成される。小脳は翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)由来でありながら感覚中継核relay nucleus中継核(relay nucleus)relay nucleus(中継核)ではなく運動協調の中枢になるという、他の翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)由来構造とは異なる特殊な発展を遂げる。
脈絡叢と髄液産生
各脳室の天蓋部(薄い上衣層ependymal layer上衣層(ependymal layer)ependymal layer(上衣層)+血管に富む軟膜pia mater軟膜(pia mater)pia mater(軟膜)が接する部分)には脈絡叢choroid plexus脈絡叢(choroid plexus)choroid plexus(脈絡叢)が形成され、脳脊髄液を産生する。側脳室lateral ventricles側脳室(lateral ventricles)lateral ventricles(側脳室)・第三脳室third ventricle第三脳室(third ventricle)third ventricle(第三脳室)・第四脳室fourth ventricle第四脳室(fourth ventricle)fourth ventricle(第四脳室)のそれぞれに脈絡叢choroid plexus脈絡叢(choroid plexus)choroid plexus(脈絡叢)が存在する。
まとめ
- 脳幹(中脳・後脳metencephalon後脳(metencephalon)metencephalon(後脳)・髄脳myelencephalon髄脳(myelencephalon)myelencephalon(髄脳))では脊髄と同様に翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)(感覚性sensory感覚性(sensory)sensory(感覚性)、外側)・基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)(運動性、内側)の区別が脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)の配置に反映される。
- 終脳telencephalon終脳(telencephalon)telencephalon(終脳)は外套層mantle layer外套層(mantle layer)mantle layer(外套層)の著しい拡大とニューロン遊走により大脳皮質・大脳基底核を形成する。
- 間脳diencephalon間脳(diencephalon)diencephalon(間脳)は翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)→視床、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)→視床下部に分化する。
- 中脳は翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)→中脳蓋tectum中脳蓋(tectum)tectum(中脳蓋)、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)→中脳被蓋midbrain tegmentum中脳被蓋(midbrain tegmentum)midbrain tegmentum(中脳被蓋)・大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)に分化する。
- 小脳は後脳metencephalon後脳(metencephalon)metencephalon(後脳)の翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)(菱脳唇)が正中で癒合して形成される。
- 各脳室の天蓋部に脈絡叢choroid plexus脈絡叢(choroid plexus)choroid plexus(脈絡叢)が形成され脳脊髄液を産生する。