Neuroanatomy · 01
脊髄の微細構造（顕微鏡解剖）
Fine structure (microscopy) of the spinal cord
🧠 灰白質は「後角＝感覚・前角＝運動・側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）＝自律」という機能分担でまず3つの角に分け、Rexedの10層（Lamina I–X）はその機能分担をさらに細かい「番地」に落とし込んだものと読む。 白質はその処理結果を運ぶ配線束にすぎない。この「処理装置（灰白質）＋配線（白質）」という構図さえ押さえれば、脊髄の断面図は暗記ではなく理解できるようになる。
灰白質の全体構成
脊髄の横断面transverse plane横断面（transverse plane）transverse plane（横断面）では、灰白質が中心に位置し、周囲を白質が取り囲む。灰白質にはニューロンの細胞体が、白質にはそのニューロンの軸索が存在する。
灰白質は機能的に3つの「角」に分けられる。
| 部位 | 英語 | 由来・内容 |
|---|---|---|
| 後角（背側） | dorsal (posterior) horn | 感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン（sensory neuron）sensory neuron（感覚ニューロン）由来。求心性系のニューロンを含む |
| 前角（腹側） | ventral (anterior) horn | 運動ニューロン由来。筋へ向かう遠心centrifugation遠心（centrifugation）centrifugation（遠心）性線維＝前角細胞anterior horn cell前角細胞（anterior horn cell）anterior horn cell（前角細胞）を含む |
| 側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角） | lateral horn | 交感神経系sympathetic nervous system交感神経系（sympathetic nervous system）sympathetic nervous system（交感神経系）の自律神経細胞を含む |
| 中間帯intermediate zone中間帯（intermediate zone）intermediate zone（中間帯） | intermediate zone | 前角と後角をつなぐ領域 |
| 中心管central canal中心管（central canal）central canal（中心管） | central canal | 灰白質中央、側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）の間に位置する |
後角・前角・側角
後角は末梢からの情報を受け取り、脊髄の他部位や脳へ中継する。
- Lissauer路：後根から入ってきた求心性線維afferent fiber求心性線維（afferent fiber）afferent fiber（求心性線維）が後角深部へ入り他ニューロンとシナプスするまで通過する部位
- 膠様質substantia gelatinosa膠様質（substantia gelatinosa）substantia gelatinosa（膠様質）：痛覚の修飾に重要な部位
前角は伝導路から入力を受ける運動ニューロンを起源とする。
- 軸索はAα線維と呼ばれ、骨格筋を支配する
- 神経筋単位neuromuscular unit神経筋単位（neuromuscular unit）neuromuscular unit（神経筋単位）＝α運動ニューロン＋Aα線維＋骨格筋
側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）は下位lower下位（lower）lower（下位）胸髄thoracic胸髄（thoracic）thoracic（胸髄）〜上位upper上位（upper）upper（上位）腰髄lumbar腰髄（lumbar）lumbar（腰髄）（T1–L2）にのみ存在する。
- 中間外側核intermediolateral cell column / IML中間外側核（intermediolateral cell column / IML）intermediolateral cell column / IML（中間外側核）：交感神経（胸腰系thoracolumbar (sympathetic) outflow胸腰系（thoracolumbar (sympathetic) outflow）thoracolumbar (sympathetic) outflow（胸腰系））と副交感神経（仙髄系sacral (parasympathetic) outflow仙髄系（sacral (parasympathetic) outflow）sacral (parasympathetic) outflow（仙髄系））の節前ニューロンpreganglionic neurons節前ニューロン（preganglionic neurons）preganglionic neurons（節前ニューロン）を含む
- 中間内側核intermediomedial nucleus, IMM中間内側核（intermediomedial nucleus, IMM）intermediomedial nucleus, IMM（中間内側核）：自律性autonomic自律性（autonomic）autonomic（自律性）脊髄反射spinal reflex脊髄反射（spinal reflex）spinal reflex（脊髄反射）の中枢とみなされる（Clark-Stilling核とも呼ばれる）
- IML・IMM核自体はT1〜L3まで及ぶ
💡 側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）と核の範囲がズレる理由。 肉眼的に突出した「側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）」として見えるのはT1–L2だが、IML・IMM核（ニューロンの集まり）自体はL3まで連続している。下位lower下位（lower）lower（下位）胸髄thoracic胸髄（thoracic）thoracic（胸髄）〜上位upper上位（upper）upper（上位）腰髄lumbar腰髄（lumbar）lumbar（腰髄）では、IML核はより外側に位置することで側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）という形をとる——つまり「側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）」は核の存在範囲の一部にすぎない。
Rexed層構築
脊髄の灰白質はRexedにより背側から腹側へ10層（Lamina I–X）に分けられる。
| Lamina | 別名 | 内容・機能 |
|---|---|---|
| I | 辺縁層marginal layer辺縁層（marginal layer）marginal layer（辺縁層） | Lissauer路からの入力を主に受け、痛覚・温度覚を中継 |
| II | 膠様質substantia gelatinosa膠様質（substantia gelatinosa）substantia gelatinosa（膠様質）（Rolando物質） | 後根（特に痛覚・温度受容線維）から直接入力。痛覚修飾に重要 |
| III＋IV＋V | 固有核nucleus proprius固有核（nucleus proprius）nucleus proprius（固有核） | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節）に存在。軽い触覚・痛覚・温度覚を伝える |
| V＋VI | — | 皮膚・筋・関節の機械受容器mechanoreceptor機械受容器（mechanoreceptor）mechanoreceptor（機械受容器）からの求心性刺激を処理 |
| VII | Clark柱 | 固有受容性。C8–L2/L3に及び、筋からの固有受容線維が終止 |
| VIII | 介在ニューロン、Lenhossek交連Commissure交連（Commissure）Commissure（交連）核 | 軸索は白交連Commissure交連（Commissure）Commissure（交連）で対側へ交叉 |
| IX | 大型運動ニューロン（α・γ） | 軸索は前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）を形成する（下記） |
| X | 中心管central canal中心管（central canal）central canal（中心管）周囲灰白質 | — |
- Lamina I〜IVは後角に対応する
- Lamina V〜VIIは灰白質の中間帯intermediate zone中間帯（intermediate zone）intermediate zone（中間帯）を満たす
- Lamina IXの運動ニューロンは2系統に分かれる
- 体性運動ニューロンsomatic motor neurons体性運動ニューロン（somatic motor neurons）somatic motor neurons（体性運動ニューロン）：多極性multipolar多極性（multipolar）multipolar（多極性）。α運動ニューロンは骨格筋を支配し、γ運動ニューロンはより小型で終末に運動終板motor end plate運動終板（motor end plate）motor end plate（運動終板）を持つ
- 内臓運動ニューロンvisceral motor neurons内臓運動ニューロン（visceral motor neurons）visceral motor neurons（内臓運動ニューロン）：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）として節細胞を支配する。胸腰部lumbar (region)腰部（lumbar (region)）lumbar (region)（腰部）では交感神経、仙髄sacral仙髄（sacral）sacral（仙髄）部では副交感神経となる
脊髄核のまとめ
| 脊髄核nucleus pulposus髄核（nucleus pulposus）nucleus pulposus（髄核） | Rexed Lamina | 髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節）レベル | 機能 |
|---|---|---|---|
| 後辺縁核posteromarginal nucleus後辺縁核（posteromarginal nucleus）posteromarginal nucleus（後辺縁核） | I | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 前外側系anterolateral system前外側系（anterolateral system）anterolateral system（前外側系） |
| 膠様質substantia gelatinosa膠様質（substantia gelatinosa）substantia gelatinosa（膠様質） | II | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 痛覚・温度覚の修飾 |
| 固有核nucleus proprius固有核（nucleus proprius）nucleus proprius（固有核） | III, IV, V | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 感覚処理、前外側系anterolateral system前外側系（anterolateral system）anterolateral system（前外側系） |
| （無名） | VI | 膨大部ampulla膨大部（ampulla）ampulla（膨大部） | 固有受容情報の処理 |
| Clarke核dorsal nucleus of ClarkeClarke核（dorsal nucleus of Clarke）dorsal nucleus of Clarke（Clarke核） | VII | C8–L2 | 後脊髄小脳路posterior spinocerebellar tract後脊髄小脳路（posterior spinocerebellar tract）posterior spinocerebellar tract（後脊髄小脳路） |
| 中間内側核intermediomedial nucleus, IMM中間内側核（intermediomedial nucleus, IMM）intermediomedial nucleus, IMM（中間内側核） | VII | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 内臓求心性入力afferent input求心性入力（afferent input）afferent input（求心性入力）の受容 |
| 中間外側核intermediolateral cell column / IML中間外側核（intermediolateral cell column / IML）intermediolateral cell column / IML（中間外側核） | VII | T1–L3 | 交感神経節sympathetic ganglion交感神経節（sympathetic ganglion）sympathetic ganglion（交感神経節）前細胞 |
| 仙髄副交感核sacral parasympathetic nucleus仙髄副交感核（sacral parasympathetic nucleus）sacral parasympathetic nucleus（仙髄副交感核） | VII | S2–S4 | 副交感神経節sympathetic ganglion交感神経節（sympathetic ganglion）sympathetic ganglion（交感神経節）前細胞 |
| （無名） | VIII | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 下行性の脊髄上性入力を受容 |
| 内側運動ニューロン群medial motor neurons内側運動ニューロン群（medial motor neurons）medial motor neurons（内側運動ニューロン群） | IX | 全髄節spinal segment髄節（spinal segment）spinal segment（髄節） | 体幹筋（軸性筋）の支配 |
| 外側運動ニューロン群lateral motor neurons外側運動ニューロン群（lateral motor neurons）lateral motor neurons（外側運動ニューロン群） | IX | 膨大部ampulla膨大部（ampulla）ampulla（膨大部） | 四肢筋の支配 |
| 横隔神経核phrenic nucleus横隔神経核（phrenic nucleus）phrenic nucleus（横隔神経核） | IX | C3–C5 | 横隔膜の支配 |
| 副神経核spinal accessory nucleus副神経核（spinal accessory nucleus）spinal accessory nucleus（副神経核） | IX | 延髄–C5 | 胸鎖乳突筋sternocleidomastoid / SCM胸鎖乳突筋（sternocleidomastoid / SCM）sternocleidomastoid / SCM（胸鎖乳突筋）・僧帽筋trapezius僧帽筋（trapezius）trapezius（僧帽筋）の支配 |
白質と索
白質は灰白質にあるニューロンの軸索からなり、末梢神経と脳をつなぐ上行性・下行性の伝導路を含む。3つの索funiculus索（funiculus）funiculus（索）に整理される。
- 後索：上行性線維の集まり
- Lissauer路（後根入口）と前白交連anterior white commissure前白交連（anterior white commissure）anterior white commissure（前白交連）（中心管central canal中心管（central canal）central canal（中心管）の腹側）は白質の特殊な部分
- 起始・走行・終止が共通する軸索の束は伝導路と呼ばれる
神経根と脊髄神経
- 後根＝感覚専用
- 前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）＝運動専用
- 根糸fila radicularia根糸（fila radicularia）fila radicularia（根糸）：前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）・後根それぞれから出る細い根線維
- 脊髄神経は前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）・後根が合流して形成され、椎間孔intervertebral foramen椎間孔（intervertebral foramen）intervertebral foramen（椎間孔）を通って脊柱管vertebral canal脊柱管（vertebral canal）vertebral canal（脊柱管）を出る
- 脊髄神経節dorsal root ganglion脊髄神経節（dorsal root ganglion）dorsal root ganglion（脊髄神経節）：偽単極細胞pseudounipolar neuron偽単極細胞（pseudounipolar neuron）pseudounipolar neuron（偽単極細胞）からなる感覚性sensory感覚性（sensory）sensory（感覚性）の神経節で、後根が前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）と合流する直前に位置する
反射弓の基本構成
反射とは特定の刺激に対する自動的・不随意的voluntary随意的（voluntary）voluntary（随意的）・迅速な反応であり、その基本単位が反射弓reflex arcs反射弓（reflex arcs）reflex arcs（反射弓）である。
flowchart TD
A["受容器<br>刺激→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='receptor potential'>受容器電位</span>→閾値到達でAP発火"] --> B["求心性（感覚）ニューロン<br>afferent/sensory neuron"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='integration center'>統合中枢</span><br>脊髄 or 脳"]
C -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monosynaptic'>単シナプス性</span>：介在ニューロンなし"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='centrifugation'>遠心</span>性（運動）ニューロン<br>efferent neuron"]
C -->|"多<span class='jp-term jp-term-diagram' title='synaptic'>シナプス性</span>：介在ニューロン経由"| D
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='effector'>効果器</span><br>収縮／弛緩"]- 単シナプス性反射monosynaptic reflex単シナプス性反射（monosynaptic reflex）monosynaptic reflex（単シナプス性反射）：感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン（sensory neuron）sensory neuron（感覚ニューロン）が運動ニューロンへ直接シナプスする
- 多シナプス性反射polysynaptic reflex多シナプス性反射（polysynaptic reflex）polysynaptic reflex（多シナプス性反射）：感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン（sensory neuron）sensory neuron（感覚ニューロン）が介在ニューロンを介して運動ニューロンへ伝わる
⚠️ 先天性無痛症congenital insensitivity to pain先天性無痛症（congenital insensitivity to pain）congenital insensitivity to pain（先天性無痛症）は生命に関わる。 痛覚は「生存のための感覚」であり、これを欠く患者は外傷・疾患に気づかず、小児期に死亡することが多い。
感覚の3分類と受容器
体性感覚は機能的に3つに分類される。それぞれの伝導路は固有受容反射・侵害受容反射nociceptive reflex侵害受容反射（nociceptive reflex）nociceptive reflex（侵害受容反射）・自律反射、および後の感覚伝導路sensory pathway感覚伝導路（sensory pathway）sensory pathway（感覚伝導路）のトピックで詳述する。
| 分類 | 内容 | 意義 |
|---|---|---|
| 原始感覚protopathic sensibility原始感覚（protopathic sensibility）protopathic sensibility（原始感覚） | 粗大触覚crude touch粗大触覚（crude touch）crude touch（粗大触覚）・温度覚・圧覚touch-pressure圧覚（touch-pressure）touch-pressure（圧覚）・痛覚 | 生存に直結SURVIVAL直結（SURVIVAL）SURVIVAL（直結） |
| 固有受容感覚proprioception固有受容感覚（proprioception）proprioception（固有受容感覚） | 関節・筋の動き・位置の検出 | 空間内での身体の把握grasp把握（grasp）grasp（把握） |
| 識別性感覚epicritic sensibility識別性感覚（epicritic sensibility）epicritic sensibility（識別性感覚） | 精細触覚fine touch精細触覚（fine touch）fine touch（精細触覚）・振動覚・二点識別two-point discrimination二点識別（two-point discrimination）two-point discrimination（二点識別）覚 | 高精度な触覚識別 |
受容器は部位ごとに異なる種類が存在する。
| 部位 | 受容器 | 機能 |
|---|---|---|
| 皮膚 | マイスネル小体Meissner corpuscleマイスネル小体（Meissner corpuscle）Meissner corpuscle（マイスネル小体） | 触覚（主に手指） |
| 皮膚 | ルフィニ終末Ruffini endingルフィニ終末（Ruffini ending）Ruffini ending（ルフィニ終末） | 圧覚touch-pressure圧覚（touch-pressure）touch-pressure（圧覚） |
| 皮膚 | 自由神経終末free nerve ending自由神経終末（free nerve ending）free nerve ending（自由神経終末） | 痛覚・温度覚（熱・冷） |
| 皮膚 | メルケル盤Merkel discメルケル盤（Merkel disc）Merkel disc（メルケル盤） | 触覚 |
| 筋（腱） | ゴルジ腱器官Golgi tendon organゴルジ腱器官（Golgi tendon organ）Golgi tendon organ（ゴルジ腱器官） | 腱内で過伸展hyperextension過伸展（hyperextension）hyperextension（過伸展）を防ぐ |
| 筋 | 筋紡錘muscle spindle筋紡錘（muscle spindle）muscle spindle（筋紡錘） | 錘内線維intrafusal fiber錘内線維（intrafusal fiber）intrafusal fiber（錘内線維）（γ運動ニューロン支配）が錘外線維extrafusal fiber錘外線維（extrafusal fiber）extrafusal fiber（錘外線維）（α運動ニューロン支配）とCT被膜で隔てられる |
| 内臓 | パチニ小体Pacinian corpuscleパチニ小体（Pacinian corpuscle）Pacinian corpuscle（パチニ小体） | 膵など内臓に存在 |
まとめ
- 灰白質は後角（感覚）・前角（運動）・側角lateral horn側角（lateral horn）lateral horn（側角）（自律、T1–L2に限局）に分かれ、Rexedの10層（Lamina I–X）がこれをさらに細分化する。Lamina I–IVが後角、V–VIIが中間帯intermediate zone中間帯（intermediate zone）intermediate zone（中間帯）、IXの大型運動ニューロンが前角に対応する。
- 白質は後索・側索lateral funiculus側索（lateral funiculus）lateral funiculus（側索）・前索anterior funiculus前索（anterior funiculus）anterior funiculus（前索）の3索に整理され、伝導路として上行性・下行性の情報を運ぶ。
- 後根＝感覚、前根ventral root前根（ventral root）ventral root（前根）＝運動という原則のもと、脊髄神経節dorsal root ganglion脊髄神経節（dorsal root ganglion）dorsal root ganglion（脊髄神経節）（偽単極細胞pseudounipolar neuron偽単極細胞（pseudounipolar neuron）pseudounipolar neuron（偽単極細胞））が感覚情報の細胞体を担う。
- 反射弓reflex arcs反射弓（reflex arcs）reflex arcs（反射弓）は受容器→求心性ニューロンafferent neuron求心性ニューロン（afferent neuron）afferent neuron（求心性ニューロン）→統合中枢integration center統合中枢（integration center）integration center（統合中枢）→遠心centrifugation遠心（centrifugation）centrifugation（遠心）性ニューロン→効果器effector効果器（effector）effector（効果器）の5要素からなり、単シナプス性monosynaptic単シナプス性（monosynaptic）monosynaptic（単シナプス性）・多シナプス性synapticシナプス性（synaptic）synaptic（シナプス性）に分かれる。
- 体性感覚は原始感覚protopathic sensibility原始感覚（protopathic sensibility）protopathic sensibility（原始感覚）・固有受容感覚proprioception固有受容感覚（proprioception）proprioception（固有受容感覚）・識別性感覚epicritic sensibility識別性感覚（epicritic sensibility）epicritic sensibility（識別性感覚）の3つに分類され、それぞれ異なる受容器が対応する。