神経解剖学 · 10
網様体とモノアミン作動系
Reticular formation and monoaminergic systems
🧠 網様体もモノアミン作動系 Monoaminergic systems モノアミン作動系(Monoaminergic systems) Monoaminergic systems(モノアミン作動系) も「小さな起始核から、脳・小脳・脊髄全体へ非局在的 non-topographic 非局在的(non-topographic) non-topographic(非局在的) に広く投射する」という同じ設計原理を持つ。 網様体は体性・内臓・特殊感覚special senses 特殊感覚(special senses)special senses(特殊感覚) のあらゆる入力が収束する巨大な統合装置であり、その中でも呼吸・循環を担う一群はほぼ限局した位置を持つ。一方、モノアミン作動系Monoaminergic systems モノアミン作動系(Monoaminergic systems)Monoaminergic systems(モノアミン作動系) (正中=セロトニン作動性 serotonergic セロトニン作動性(serotonergic) serotonergic(セロトニン作動性) raphe核、傍正中=ノルアドレナリン作動性青斑核 locus coeruleus青斑核(locus coeruleus) locus coeruleus(青斑核)・ドパミン作動性黒質、外側=連絡核)は、内側→外側の3層構造の中に起始核を持ちながら、そこから覚醒・気分・鎮痛・自律機能を脳全体へ緩やかに調整する——「核の小ささ」と「投射の広さ」のギャップこそがこのシステムの本質である。
網様体とは
網様体は延髄の中心部、および橋・中脳の被蓋 tegmentum 被蓋(tegmentum) tegmentum(被蓋) に存在する、相互に連絡し合うニューロン群である。特定の局在を持たない拡散性システムdiffuse system拡散性システム(diffuse system)diffuse system(拡散性システム)である。
- 神経系の3大構成要素——体性・内臓性visceral内臓性(visceral)visceral(内臓性)・特殊感覚special senses 特殊感覚(special senses)special senses(特殊感覚) 器の連絡——がすべて網様体に収束する
- これらすべての系から求心性入力 afferent input 求心性入力(afferent input) afferent input(求心性入力) を受けるため、網様体はほぼあらゆる種類の神経活動に関与する
- 網様体・raphe核からの主要な遠心性投射は、大脳皮質(上行性網様体賦活系ascending reticular activating system, ARAS上行性網様体賦活系(ascending reticular activating system, ARAS)ascending reticular activating system, ARAS(上行性網様体賦活系)、ascending reticular activating system, ARAS)・小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)・脊髄へ向かう
生命維持中枢
局在の緩い(“loose”)核群は生命維持中枢vital centers生命維持中枢(vital centers)vital centers(生命維持中枢)と呼ばれ、脳の他部位へ投射する。呼吸と循環機能の制御に不可欠である。
呼吸調節acceptor / respiratory control 呼吸調節(acceptor / respiratory control)acceptor / respiratory control(呼吸調節) には3つの主要な呼吸群が関わる。
| 呼吸群 | 略語 | 位置 | 機能 |
|---|---|---|---|
| 背側呼吸群dorsal respiratory group背側呼吸群(dorsal respiratory group)dorsal respiratory group(背側呼吸群) | DRG | 孤束核nucleus tractus solitarius (NTS)孤束核(nucleus tractus solitarius (NTS))nucleus tractus solitarius (NTS)(孤束核)内、延髄 | 吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) の開始、呼吸数の設定 |
| 腹側呼吸群ventral respiratory group腹側呼吸群(ventral respiratory group)ventral respiratory group(腹側呼吸群) | VRG | 延髄 | 呼息・吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) のリズム維持。呼息用領域と、吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) 用領域(Bötzinger complex・pre-Bötzinger complex)が交互 alternating 交互(alternating) alternating(交互) に活動電位を発してリズムを作る |
| 橋呼吸群pontine respiratory group 橋呼吸群(pontine respiratory group)pontine respiratory group(橋呼吸群) =無呼吸中枢 pneumotaxic region無呼吸中枢(pneumotaxic region) pneumotaxic region(無呼吸中枢) | PRG | 橋 | 吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) を停止させるスイッチ(吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) オフ)として働き、肺に入る空気量を制限する |
- PRGは橋に、DRG・VRGは延髄に位置する
- 橋には血管運動性調節vasomotor control血管運動性調節(vasomotor control)vasomotor control(血管運動性調節)の核領域もある
- 無呼吸中枢pneumotaxic region 無呼吸中枢(pneumotaxic region)pneumotaxic region(無呼吸中枢) の周囲には聴覚性・前庭性vestibular 前庭性(vestibular)vestibular(前庭性) の空間定位 sound localization空間定位(sound localization) sound localization(空間定位)に関わる領域がある
- 中脳には視覚性の空間定位 sound localization空間定位(sound localization) sound localization(空間定位)、および摂食行動を協調する自律中枢 autonomic centers自律中枢(autonomic centers) autonomic centers(自律中枢)の核領域がある
モノアミン作動系
網様体には様々なモノアミン作動性投射monoaminergic projectionsモノアミン作動性投射(monoaminergic projections)monoaminergic projections(モノアミン作動性投射)も存在する。ニューロンの神経伝達物質としてのモノアミン monoamine モノアミン(monoamine) monoamine(モノアミン) には、カテコールアミン——ノルアドレナリン・ドパミン・アドレナリン——と、カテコールアミンではないモノアミン monoamine モノアミン(monoamine) monoamine(モノアミン) であるセロトニンがある。
⚠️ アセチルコリンはモノアミン monoamine モノアミン(monoamine) monoamine(モノアミン) ではない。 網様体賦活系reticular activating system 網様体賦活系(reticular activating system)reticular activating system(網様体賦活系) はコリン作動性 cholinergic コリン作動性(cholinergic) cholinergic(コリン作動性) ニューロンも含むが、アセチルコリンは化学的にモノアミン monoamine モノアミン(monoamine) monoamine(モノアミン) に分類されない点に注意する。
網様体は内側から外側へ3群に分類される。
正中群
正中に位置し、比較的境界の明瞭な核——raphe核(縫線核raphe nuclei縫線核(raphe nuclei)raphe nuclei(縫線核)、セロトニン作動性serotonergicセロトニン作動性(serotonergic)serotonergic(セロトニン作動性)!)を含む。尾側から吻側 rostral 吻側(rostral) rostral(吻側) へ以下のように並ぶ。
- 大縫線核nucleus raphe magnus大縫線核(nucleus raphe magnus)nucleus raphe magnus(大縫線核)・不明縫線核nucleus raphe obscurus不明縫線核(nucleus raphe obscurus)nucleus raphe obscurus(不明縫線核)(最も尾側)
- 大縫線核nucleus raphe magnus 大縫線核(nucleus raphe magnus)nucleus raphe magnus(大縫線核) は最も重要な鎮痛系 analgesic pathway 鎮痛系(analgesic pathway) analgesic pathway(鎮痛系) 経路——末梢神経系 peripheral nervous system (PNS) 末梢神経系(peripheral nervous system (PNS)) peripheral nervous system (PNS)(末梢神経系) からの痛覚を減弱させる(オピオイドはこの系の作動薬)
- 不明縫線核nucleus raphe obscurus 不明縫線核(nucleus raphe obscurus)nucleus raphe obscurus(不明縫線核) は消化管機能に関与する
- 橋縫線核pontine raphe nucleus橋縫線核(pontine raphe nucleus)pontine raphe nucleus(橋縫線核)・正中縫線核median raphe nucleus正中縫線核(median raphe nucleus)median raphe nucleus(正中縫線核):重要なセロトニン作動性 serotonergic セロトニン作動性(serotonergic) serotonergic(セロトニン作動性) 経路——CNS内のセロトニンの大部分はここで産生される。うつ病・不安症に中心的な役割を持ち、抗うつ薬・抗不安薬anxiolytics 抗不安薬(anxiolytics)anxiolytics(抗不安薬) の標的となる
- 後縫線核posterior raphe nucleus後縫線核(posterior raphe nucleus)posterior raphe nucleus(後縫線核)(最も吻側 rostral吻側(rostral) rostral(吻側)):睡眠・覚醒周期、およびうつ病・不安症に関与する。脚橋被蓋核pedunculopontine tegmental nucleus脚橋被蓋核(pedunculopontine tegmental nucleus)pedunculopontine tegmental nucleus(脚橋被蓋核)としてRAS(網様体賦活系reticular activating system網様体賦活系(reticular activating system)reticular activating system(網様体賦活系))の一部でもあり、「覚醒」のインパルスを生成する部位である
⭐ 大縫線核nucleus raphe magnus 大縫線核(nucleus raphe magnus)nucleus raphe magnus(大縫線核) とオピオイド鎮痛。 オピオイド系opioid system オピオイド系(opioid system)opioid system(オピオイド系) 鎮痛薬 analgesic 鎮痛薬(analgesic) analgesic(鎮痛薬) は大縫線核 nucleus raphe magnus 大縫線核(nucleus raphe magnus) nucleus raphe magnus(大縫線核) 由来の下行性セロトニン作動性 serotonergic セロトニン作動性(serotonergic) serotonergic(セロトニン作動性) 疼痛抑制系を賦活 activation 賦活(activation) activation(賦活) することで鎮痛効果を発揮する。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='peripheral nervous system (PNS)'>末梢神経系</span>からの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nociception'>侵害受容</span>入力(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dorsal horn'>脊髄後角</span>)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nociceptive transmission'>痛覚伝達</span>"]
C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nucleus raphe magnus'>大縫線核</span>(nucleus raphe magnus、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='serotonergic'>セロトニン作動性</span>)"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='descending inhibition'>下行性抑制</span>"| B
D["オピオイド(内因性・外因性)"] -->|"作動薬として<span class='jp-term jp-term-diagram' title='activation'>賦活</span>"| C
B --> E["鎮痛(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nociceptive transmission'>痛覚伝達</span>の減弱)"]
傍正中群
正中群median nuclei group 正中群(median nuclei group)median nuclei group(正中群) の外側に位置する。
- 青斑核locus coeruleus青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核):神経伝達物質としてノルアドレナリンを用いる
- 無呼吸中枢pneumotaxic region 無呼吸中枢(pneumotaxic region)pneumotaxic region(無呼吸中枢) もこの群に含まれる
- 中脳にはドパミン作動性の部分があり、運動機能motor 運動機能(motor)motor(運動機能) に重要である
⚠️ 「青斑核locus coeruleus 青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核) は前脳のノルアドレナリンの唯一の供給源」という説明は、教科書的な要約であって例外なしの事実ではない。 広く引用される総説でもこの「唯一の供給源 sole source供給源(sole source) sole source(供給源)」という表現が使われている1が、ラットrat ラット(rat)rat(ラット) の研究では延髄のA1/A2ノルアドレナリン細胞群が前脳の終末線条床核へ対側性にノルアドレナリンを放出することが示されており、少なくとも一部の前脳領域では青斑核 locus coeruleus 青斑核(locus coeruleus) locus coeruleus(青斑核) 以外の脳幹ノルアドレナリン細胞群も関与しうる2。「唯一」という強い言い方には留保が要る。
⚠️ パーキンソン病。 中脳の黒質にあるドパミン作動性ニューロン dopaminergic neurons ドパミン作動性ニューロン(dopaminergic neurons) dopaminergic neurons(ドパミン作動性ニューロン) が変性することで発症する。
外側群
最も外側に位置し、脳幹内に限局する。網様体の異なる部位同士を連絡する役割を持つ。
| 群 | 主な核 | 神経伝達物質 | 機能・特徴 |
|---|---|---|---|
| 正中群median nuclei group正中群(median nuclei group)median nuclei group(正中群) | 大縫線核nucleus raphe magnus大縫線核(nucleus raphe magnus)nucleus raphe magnus(大縫線核) | セロトニン | 下行性疼痛抑制(オピオイドの標的) |
| 正中群median nuclei group正中群(median nuclei group)median nuclei group(正中群) | 不明縫線核nucleus raphe obscurus不明縫線核(nucleus raphe obscurus)nucleus raphe obscurus(不明縫線核) | セロトニン | 消化管機能 |
| 正中群median nuclei group正中群(median nuclei group)median nuclei group(正中群) | 橋縫線核pontine raphe nucleus橋縫線核(pontine raphe nucleus)pontine raphe nucleus(橋縫線核)・正中縫線核median raphe nucleus正中縫線核(median raphe nucleus)median raphe nucleus(正中縫線核) | セロトニン | CNSセロトニンの主要産生源。うつ・不安に関与 |
| 正中群median nuclei group正中群(median nuclei group)median nuclei group(正中群) | 後縫線核posterior raphe nucleus後縫線核(posterior raphe nucleus)posterior raphe nucleus(後縫線核) | セロトニン | 睡眠・覚醒周期。RAS(脚橋被蓋核pedunculopontine tegmental nucleus脚橋被蓋核(pedunculopontine tegmental nucleus)pedunculopontine tegmental nucleus(脚橋被蓋核))の一部 |
| 傍正中群Paramedian nuclei group傍正中群(Paramedian nuclei group)Paramedian nuclei group(傍正中群) | 青斑核locus coeruleus青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核) | ノルアドレナリン | 覚醒・注意など広範な調整 |
| 傍正中群Paramedian nuclei group傍正中群(Paramedian nuclei group)Paramedian nuclei group(傍正中群) | 黒質(中脳) | ドパミン | 運動機能motor運動機能(motor)motor(運動機能)。変性でParkinson病 |
| 外側群lateral nuclei外側群(lateral nuclei)lateral nuclei(外側群) | 外側核群lateral nuclear group外側核群(lateral nuclear group)lateral nuclear group(外側核群) | — | 網様体各部位 each site (each region) 各部位(each site (each region)) each site (each region)(各部位) 間の連絡 |
まとめ
- 網様体は延髄中心部と橋・中脳被蓋midbrain tegmentum 中脳被蓋(midbrain tegmentum)midbrain tegmentum(中脳被蓋) に存在する拡散性システム diffuse system 拡散性システム(diffuse system) diffuse system(拡散性システム) で、体性・内臓性visceral内臓性(visceral)visceral(内臓性)・特殊感覚special senses 特殊感覚(special senses)special senses(特殊感覚) のあらゆる入力を受け、大脳皮質・小脳・脊髄へ出力する。
- 生命維持中枢vital centers 生命維持中枢(vital centers)vital centers(生命維持中枢) のうち呼吸調節 acceptor / respiratory control 呼吸調節(acceptor / respiratory control) acceptor / respiratory control(呼吸調節) は3群からなる——DRG(吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) の開始、延髄)、VRG(呼息・吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) のリズム、延髄、Bötzinger/pre-Bötzinger complex)、PRG=無呼吸中枢 pneumotaxic region 無呼吸中枢(pneumotaxic region) pneumotaxic region(無呼吸中枢) (吸息inspiratory 吸息(inspiratory)inspiratory(吸息) オフ、橋)。
- モノアミン作動系Monoaminergic systems モノアミン作動系(Monoaminergic systems)Monoaminergic systems(モノアミン作動系) は内側から正中群 median nuclei group 正中群(median nuclei group) median nuclei group(正中群) (raphe核、セロトニン)・傍正中群Paramedian nuclei group 傍正中群(Paramedian nuclei group)Paramedian nuclei group(傍正中群) (青斑核locus coeruleus 青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核) =ノルアドレナリン、黒質=ドパミン)・外側群lateral nuclei 外側群(lateral nuclei)lateral nuclei(外側群) (連絡核)の3層に分かれる。
- 大縫線核nucleus raphe magnus 大縫線核(nucleus raphe magnus)nucleus raphe magnus(大縫線核) は下行性疼痛抑制系 descending pain inhibitory system 下行性疼痛抑制系(descending pain inhibitory system) descending pain inhibitory system(下行性疼痛抑制系) の中枢でオピオイドの標的、橋・正中縫線核median raphe nucleus 正中縫線核(median raphe nucleus)median raphe nucleus(正中縫線核) はCNSセロトニンの主産生源でうつ・不安に関与し、黒質ドパミン作動性ニューロン dopaminergic neurons ドパミン作動性ニューロン(dopaminergic neurons) dopaminergic neurons(ドパミン作動性ニューロン) の変性はParkinson病を引き起こす。
- アセチルコリンは網様体賦活系 reticular activating system 網様体賦活系(reticular activating system) reticular activating system(網様体賦活系) に関与するがモノアミン monoamine モノアミン(monoamine) monoamine(モノアミン) ではない。
出典
- 1.The locus coeruleus and noradrenergic modulation of cognition(Nature Reviews Neuroscience・2009)総説の要旨で「青斑核のニューロンは前脳のあらゆる機能に関わるノルアドレナリンの唯一の供給源(sole source)である」と述べており、これが教科書的に広く共有されてきた定説であることを示す(種の限定なく一般化した記述)閲覧 2026-08-26
- 2.Medullary Norepinephrine Projections Release Norepinephrine into the Contralateral Bed Nucleus of the Stria Terminalis(ACS Chemical Neuroscience・2016)ラットを用いた逆行性トレーシングと速走査型サイクリックボルタンメトリーによる研究で、前脳の終末線条床核(vBNST)へ対側性にノルアドレナリンを放出する神経は青斑核ではなく延髄のA1/A2細胞群であることを確認し、前脳の一部領域では青斑核以外の脳幹ノルアドレナリン細胞群も供給源になり得ることを示した(ラットのデータ)閲覧 2026-08-26