Embryology · 17.5
中枢神経系:脳神経と自律神経系
Central Nervous System — Cranial nerves & autonomic NS
🧠 脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)の配置は脊髄の「翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)=感覚・背側、基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)=運動・腹側」がそのまま脳幹に引き継がれたもの、自律神経系autonomic nervous system (ANS)自律神経系(autonomic nervous system (ANS))autonomic nervous system (ANS)(自律神経系)はほぼ全体が神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)の“遠征”でできている、と2つに分けて覚える。 交感神経節sympathetic ganglion交感神経節(sympathetic ganglion)sympathetic ganglion(交感神経節)(傍脊柱paravertebral傍脊柱(paravertebral)paravertebral(傍脊柱)・傍大動脈)も副腎髄質も腸管神経叢enteric plexus腸管神経叢(enteric plexus)enteric plexus(腸管神経叢)も、たどれば全部神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)に行き着く。
脳神経核の配置
脳幹(中脳・後脳metencephalon後脳(metencephalon)metencephalon(後脳)・髄脳myelencephalon髄脳(myelencephalon)myelencephalon(髄脳), 17-4-brain-differentiation)では、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))・基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)(basal plate、運動性)の区分が保たれるが、脳幹では中心管central canal中心管(central canal)central canal(中心管)が背側に開いて第四脳室fourth ventricle第四脳室(fourth ventricle)fourth ventricle(第四脳室)になるため、翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)・基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)の位置関係が水平に近くなる。
flowchart TD
A["脳幹の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cranial nerve nuclei'>脳神経核</span>"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='motor nuclei'>運動核</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='basal plate'>基板</span>由来、正中寄り(内側)"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sensory nuclei'>感覚核</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alar plate'>翼板</span>由来、外側寄り"]
脳神経の感覚性sensory感覚性(sensory)sensory(感覚性)ニューロンの多くは、神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)に加えて外胚葉性プラコードepibranchial placode外胚葉性プラコード(epibranchial placode)epibranchial placode(外胚葉性プラコード)(咽頭弓付近の外胚葉肥厚)由来の細胞も寄与し、脳神経節cranial nerve ganglion脳神経節(cranial nerve ganglion)cranial nerve ganglion(脳神経節)(三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節)、顔面神経の膝神経節geniculate ganglion膝神経節(geniculate ganglion)geniculate ganglion(膝神経節)、舌咽神経glossopharyngeal nerve, IX舌咽神経(glossopharyngeal nerve, IX)glossopharyngeal nerve, IX(舌咽神経)節、迷走神経節など)を形成する。
💡 脳神経の運動核motor nuclei運動核(motor nuclei)motor nuclei(運動核)は基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)由来という原則通りだが、感覚神経節sensory ganglia感覚神経節(sensory ganglia)sensory ganglia(感覚神経節)は神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)だけでなくプラコードという第2の細胞供給源をもつ点は、脊髄神経節dorsal root ganglion脊髄神経節(dorsal root ganglion)dorsal root ganglion(脊髄神経節)(神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)のみに由来)との違いとして押さえておく。
自律神経系の発生:交感神経系
交感神経系sympathetic nervous system交感神経系(sympathetic nervous system)sympathetic nervous system(交感神経系)のニューロンは神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)(06-1-ectoderm-derivatives)由来で、脊髄の両側を移動して以下の構造を形成する。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neural crest cells'>神経堤細胞</span>が脊髄の両側へ遊走"]
A --> B["椎骨傍に定着 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='sympathetic trunk'>交感神経幹</span>神経節(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paravertebral ganglia'>傍脊柱神経節</span>)"]
A --> C["大動脈周囲に定着 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='celiac ganglia'>腹腔神経節</span>などの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='para-aortic ganglia (prevertebral ganglia)'>傍大動脈神経節</span>"]
A --> D["副腎髄質へ定着 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='chromaffin cells'>クロム親和性細胞</span>"]
- 傍脊柱神経節paravertebral ganglia傍脊柱神経節(paravertebral ganglia)paravertebral ganglia(傍脊柱神経節)(交感神経幹sympathetic trunk交感神経幹(sympathetic trunk)sympathetic trunk(交感神経幹))・傍大動脈神経節para-aortic ganglia (prevertebral ganglia)傍大動脈神経節(para-aortic ganglia (prevertebral ganglia))para-aortic ganglia (prevertebral ganglia)(傍大動脈神経節)(腹腔神経節celiac ganglia腹腔神経節(celiac ganglia)celiac ganglia(腹腔神経節) celiac ganglionなど)はいずれも神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来の節後ニューロンpostganglionic neurons節後ニューロン(postganglionic neurons)postganglionic neurons(節後ニューロン)からなる。
- 副腎髄質のクロム親和性細胞chromaffin cellsクロム親和性細胞(chromaffin cells)chromaffin cells(クロム親和性細胞)も同じ神経堤由来細胞neural crest-derived cells神経堤由来細胞(neural crest-derived cells)neural crest-derived cells(神経堤由来細胞)の一部で、いわば「軸索を伸ばさずホルモンを血中に分泌する、変形した交感神経節sympathetic ganglion交感神経節(sympathetic ganglion)sympathetic ganglion(交感神経節)後ニューロン」とみなせる(副腎皮質は中間中胚葉intermediate mesoderm中間中胚葉(intermediate mesoderm)intermediate mesoderm(中間中胚葉)由来で起源が全く異なる、06-2-mesoderm-derivatives)。
- 節前ニューロンpreganglionic neurons節前ニューロン(preganglionic neurons)preganglionic neurons(節前ニューロン)は脊髄の外側角lateral horn外側角(lateral horn)lateral horn(外側角)(17-2-spinal-cord)に由来する。
自律神経系の発生:副交感神経系
副交感神経系parasympathetic nervous system副交感神経系(parasympathetic nervous system)parasympathetic nervous system(副交感神経系)の節後ニューロンpostganglionic neurons節後ニューロン(postganglionic neurons)postganglionic neurons(節後ニューロン)も神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来で、標的臓器の近くまたは内部で神経節を形成する(脳神経の副交感成分+仙髄sacral仙髄(sacral)sacral(仙髄)由来)。
- 消化管壁gastrointestinal wall消化管壁(gastrointestinal wall)gastrointestinal wall(消化管壁)内の腸管神経叢enteric plexus腸管神経叢(enteric plexus)enteric plexus(腸管神経叢)(enteric plexus:筋層間神経叢myenteric plexus (Auerbach's plexus)筋層間神経叢(myenteric plexus (Auerbach's plexus))myenteric plexus (Auerbach's plexus)(筋層間神経叢)・粘膜下神経叢submucosal plexus (Meissner's plexus)粘膜下神経叢(submucosal plexus (Meissner's plexus))submucosal plexus (Meissner's plexus)(粘膜下神経叢))は、主に迷走神経系(頭側)と仙髄sacral仙髄(sacral)sacral(仙髄)由来(尾側)の神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)が腸管壁gut wall腸管壁(gut wall)gut wall(腸管壁)に沿って口側oral side (proximal, toward the mouth)口側(oral side (proximal, toward the mouth))oral side (proximal, toward the mouth)(口側)から尾側へ移動し定着してできる。
- Hirschsprung病Hirschsprung diseaseHirschsprung病(Hirschsprung disease)Hirschsprung disease(Hirschsprung病)(14-5-clinical)は、この神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)の腸管への移動が直腸付近で止まってしまうことによる無神経節症aganglionosis無神経節症(aganglionosis)aganglionosis(無神経節症)——自律神経系autonomic nervous system (ANS)自律神経系(autonomic nervous system (ANS))autonomic nervous system (ANS)(自律神経系)の発生でも触れた移動プロセスprocessプロセス(process)process(プロセス)の障害が、消化器系gastrointestinal消化器系(gastrointestinal)gastrointestinal(消化器系)の代表的疾患に直結する好例。
まとめ
- 脳幹の脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)は脊髄の翼板alar plate翼板(alar plate)alar plate(翼板)/基板basal plate基板(basal plate)basal plate(基板)原則を引き継ぎ、運動核motor nuclei運動核(motor nuclei)motor nuclei(運動核)は内側、感覚核sensory nuclei感覚核(sensory nuclei)sensory nuclei(感覚核)は外側に位置する。
- 脳神経の感覚神経節sensory ganglia感覚神経節(sensory ganglia)sensory ganglia(感覚神経節)は神経堤細胞neural crest cells神経堤細胞(neural crest cells)neural crest cells(神経堤細胞)に加え外胚葉性プラコードepibranchial placode外胚葉性プラコード(epibranchial placode)epibranchial placode(外胚葉性プラコード)も寄与する。
- 交感神経節sympathetic ganglion交感神経節(sympathetic ganglion)sympathetic ganglion(交感神経節)(傍脊柱paravertebral傍脊柱(paravertebral)paravertebral(傍脊柱)・傍大動脈)と副腎髄質のクロム親和性細胞chromaffin cellsクロム親和性細胞(chromaffin cells)chromaffin cells(クロム親和性細胞)はいずれも神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来。
- 副交感神経系parasympathetic nervous system副交感神経系(parasympathetic nervous system)parasympathetic nervous system(副交感神経系)の節後ニューロンpostganglionic neurons節後ニューロン(postganglionic neurons)postganglionic neurons(節後ニューロン)も神経堤neural crest神経堤(neural crest)neural crest(神経堤)由来で、腸管神経叢enteric plexus腸管神経叢(enteric plexus)enteric plexus(腸管神経叢)の形成に関与し、その移動障害がHirschsprung病Hirschsprung diseaseHirschsprung病(Hirschsprung disease)Hirschsprung disease(Hirschsprung病)の原因となる。