Neuroanatomy · 07
中脳の微細構造(顕微鏡解剖)
Fine structure of the midbrain
- 応用トピック
- 中脳障害の症候群
🧠 中脳は「蓋tectum蓋(tectum)tectum(蓋)=背側の反射中枢」「被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)=中間の伝導路・脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)」「大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)=腹側の下行路descending tracts下行路(descending tracts)descending tracts(下行路)のみの通過点」という3層構造で読み、その被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)のさらに内側に中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)という特別な区画が入れ子になっていると捉える。 大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)には脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)が一切なく、皮質脊髄路・皮質核路corticonuclear tract (corticobulbar tract)皮質核路(corticonuclear tract (corticobulbar tract))corticonuclear tract (corticobulbar tract)(皮質核路)・皮質橋路corticopontine tract皮質橋路(corticopontine tract)corticopontine tract(皮質橋路)(前頭橋路fronto-pontine tract, Arnold前頭橋路(fronto-pontine tract, Arnold)fronto-pontine tract, Arnold(前頭橋路)=Arnold路、側頭頭頂後頭橋路temporo-parieto-occipito-pontine tract側頭頭頂後頭橋路(temporo-parieto-occipito-pontine tract)temporo-parieto-occipito-pontine tract(側頭頭頂後頭橋路)=Türk路)が黒質のすぐ隣を通過するだけ。被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)には赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核)・内側毛帯medial lemniscus内側毛帯(medial lemniscus)medial lemniscus(内側毛帯)・視蓋脊髄路tectospinal tract視蓋脊髄路(tectospinal tract)tectospinal tract(視蓋脊髄路)・内側縦束medial longitudinal fascicle, MLF内側縦束(medial longitudinal fascicle, MLF)medial longitudinal fascicle, MLF(内側縦束)が橋から続き、中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)には動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核)群と鎮痛系analgesic pathway鎮痛系(analgesic pathway)analgesic pathway(鎮痛系)の中枢が並ぶ——正中=運動、外側=感覚という延髄以来の配列原則もここでまだ保たれている。
中脳の全体構成
中脳は背側から腹側へ以下のように区分される。
- 蓋(tectum、四丘体板 quadrigeminal plate):上丘superior colliculus上丘(superior colliculus)superior colliculus(上丘)・下丘inferior colliculus下丘(inferior colliculus)inferior colliculus(下丘)からなる反射中枢。
- 中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質):中脳水道cerebral aqueduct中脳水道(cerebral aqueduct)cerebral aqueduct(中脳水道)を取り囲む特殊な領域。
- 被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋):脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)・上行路ascending tracts上行路(ascending tracts)ascending tracts(上行路)・網様体を含む。
- 大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚):最も腹側。下行路descending tracts下行路(descending tracts)descending tracts(下行路)のみを含み、脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)は存在しない。
大脳脚
大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)は下行性の皮質性cortical皮質性(cortical)cortical(皮質性)伝導路のみからなり、脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)を含まない。
- 皮質脊髄路:脊髄で終止する。
- 皮質橋路corticopontine tract皮質橋路(corticopontine tract)corticopontine tract(皮質橋路):2つの成分に分かれ、いずれも橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)で終止する。
- 前頭橋路fronto-pontine tract, Arnold前頭橋路(fronto-pontine tract, Arnold)fronto-pontine tract, Arnold(前頭橋路)(fronto-pontine tract, Arnold路):前頭葉frontal lobe前頭葉(frontal lobe)frontal lobe(前頭葉)起始の線維。
- 側頭頭頂後頭橋路temporo-parieto-occipito-pontine tract側頭頭頂後頭橋路(temporo-parieto-occipito-pontine tract)temporo-parieto-occipito-pontine tract(側頭頭頂後頭橋路)(Türk路):側頭葉temporal lobe側頭葉(temporal lobe)temporal lobe(側頭葉)・頭頂葉parietal lobe頭頂葉(parietal lobe)parietal lobe(頭頂葉)・後頭葉occipital lobe後頭葉(occipital lobe)occipital lobe(後頭葉)起始の線維。
- 皮質脊髄路の内部には皮質核路corticonuclear tract (corticobulbar tract)皮質核路(corticonuclear tract (corticobulbar tract))corticonuclear tract (corticobulbar tract)(皮質核路)も含まれる(脳神経運動核motor nuclei運動核(motor nuclei)motor nuclei(運動核)へ向かう)。
- 皮質脊髄路のすぐそばに黒質がある。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)を含み、脳幹のドパミン作動性モノアミンmonoamineモノアミン(monoamine)monoamine(モノアミン)経路の起始核として線条体と辺縁系へ投射する。
flowchart TD
A["黒質の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dopaminergic neurons'>ドパミン作動性ニューロン</span>"] --> B["線条体への投射<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nigrostriatal pathway'>黒質線条体路</span>)"]
A --> C["辺縁系への投射<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Mesolimbic pathway'>中脳辺縁系路</span>)"]
💡 黒質は脳幹の「モノアミンmonoamineモノアミン(monoamine)monoamine(モノアミン)作動性核」の1つ。 ドパミンを産生する黒質は、橋の青斑核locus coeruleus青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核)(ノルアドレナリン)と並ぶ脳幹モノアミンmonoamineモノアミン(monoamine)monoamine(モノアミン)作動性システムの代表例であり、網様体・モノアミンmonoamineモノアミン(monoamine)monoamine(モノアミン)作動性システムで体系的に扱う。
被蓋
- 内側毛帯medial lemniscus内側毛帯(medial lemniscus)medial lemniscus(内側毛帯)が引き続き確認できる。
- 赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核):赤核脊髄路rubrospinal tract赤核脊髄路(rubrospinal tract)rubrospinal tract(赤核脊髄路)の起始核であり、錐体外路系extrapyramidal system錐体外路系(extrapyramidal system)extrapyramidal system(錐体外路系)に属する。
- 視蓋脊髄路tectospinal tract視蓋脊髄路(tectospinal tract)tectospinal tract(視蓋脊髄路)も引き続き確認できる。
- 内側縦束medial longitudinal fascicle, MLF内側縦束(medial longitudinal fascicle, MLF)medial longitudinal fascicle, MLF(内側縦束)は中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)のすぐそばを通り、動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核)・滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核)に隣接する。
中心灰白質
中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)は中脳水道cerebral aqueduct中脳水道(cerebral aqueduct)cerebral aqueduct(中脳水道)を取り囲む特殊な領域で、多数の網様体核からなる。
- 鎮痛系analgesic pathway鎮痛系(analgesic pathway)analgesic pathway(鎮痛系)の中枢として最も重要な調節の場である。
- 三叉神経中脳路+中脳路核mesencephalic trigeminal tract and nucleus中脳路核(mesencephalic trigeminal tract and nucleus)mesencephalic trigeminal tract and nucleus(中脳路核):咀嚼筋muscles of mastication咀嚼筋(muscles of mastication)muscles of mastication(咀嚼筋)の固有受容反射弓reflex arcs反射弓(reflex arcs)reflex arcs(反射弓)を担う。
- 動眼神経副核Edinger-Westphal nucleus動眼神経副核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(動眼神経副核):動眼神経oculomotor nerve (CN III)動眼神経(oculomotor nerve (CN III))oculomotor nerve (CN III)(動眼神経)の内臓運動性核。眼の調節を担う。軸索は動眼神経oculomotor nerve (CN III)動眼神経(oculomotor nerve (CN III))oculomotor nerve (CN III)(動眼神経)として脳を出る。
- 中脳水道cerebral aqueduct中脳水道(cerebral aqueduct)cerebral aqueduct(中脳水道)のすぐそばには背側縦束dorsal longitudinal fascicle背側縦束(dorsal longitudinal fascicle)dorsal longitudinal fascicle(背側縦束)(Schütz束)があり、視床下部・中枢自律神経系autonomic nervous system (ANS)自律神経系(autonomic nervous system (ANS))autonomic nervous system (ANS)(自律神経系)と多数の連絡を持つ。
- 下丘腕brachium of the inferior colliculus下丘腕(brachium of the inferior colliculus)brachium of the inferior colliculus(下丘腕)の位置には内側膝状体medial geniculate nucleus / MGN内側膝状体(medial geniculate nucleus / MGN)medial geniculate nucleus / MGN(内側膝状体)があり、聴覚路auditory pathway聴覚路(auditory pathway)auditory pathway(聴覚路)の一部として外側毛帯lateral lemniscus外側毛帯(lateral lemniscus)lateral lemniscus(外側毛帯)がここに終止する。内側膝状体medial geniculate nucleus / MGN内側膝状体(medial geniculate nucleus / MGN)medial geniculate nucleus / MGN(内側膝状体)からはさらに聴放線acoustic radiation聴放線(acoustic radiation)acoustic radiation(聴放線)が大脳皮質(聴覚野auditory cortex聴覚野(auditory cortex)auditory cortex(聴覚野))へ向かう。
⭐ 三叉神経中脳路核mesencephalic trigeminal nucleus三叉神経中脳路核(mesencephalic trigeminal nucleus)mesencephalic trigeminal nucleus(三叉神経中脳路核)はCNS内に細胞体を持つ唯一の一次感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン(sensory neuron)sensory neuron(感覚ニューロン)群である。 通常、一次感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン(sensory neuron)sensory neuron(感覚ニューロン)の細胞体は末梢の神経節(例:三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節))にあるが、この核だけは中枢神経系内(中脳)に偽単極細胞pseudounipolar neuron偽単極細胞(pseudounipolar neuron)pseudounipolar neuron(偽単極細胞)の細胞体を持つ——高頻度に問われるポイント。
💡 内側膝状体medial geniculate nucleus / MGN内側膝状体(medial geniculate nucleus / MGN)medial geniculate nucleus / MGN(内側膝状体)は本来、視床の一部。 下丘腕brachium of the inferior colliculus下丘腕(brachium of the inferior colliculus)brachium of the inferior colliculus(下丘腕)のレベルで中脳の横断面transverse plane横断面(transverse plane)transverse plane(横断面)に内側膝状体medial geniculate nucleus / MGN内側膝状体(medial geniculate nucleus / MGN)medial geniculate nucleus / MGN(内側膝状体)が写り込むのは、この高さがすでに間脳diencephalon間脳(diencephalon)diencephalon(間脳)(視床)へ移行しつつある証拠——中脳・間脳diencephalon間脳(diencephalon)diencephalon(間脳)移行部の目印として使える。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Edinger-Westphal nucleus'>動眼神経副核</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oculomotor nerve (CN III)'>動眼神経</span>として出る"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ciliary ganglion'>毛様体神経節</span>でシナプス"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sphincter pupillae'>瞳孔括約筋</span>の収縮(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='miosis'>縮瞳</span>)"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ciliary muscle'>毛様体筋</span>の収縮(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lens'>水晶体</span>の調節)"]
脳神経核のまとめ
| 核 | 脳神経 | 機能的分類 | 内容 |
|---|---|---|---|
| 動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核) | III | 体性運動somatic motor / GSE体性運動(somatic motor / GSE)somatic motor / GSE(体性運動)性 (GSE) | 上直筋superior rectus上直筋(superior rectus)superior rectus(上直筋)・下直筋inferior rectus下直筋(inferior rectus)inferior rectus(下直筋)・内側直筋medial rectus内側直筋(medial rectus)medial rectus(内側直筋)・下斜筋inferior oblique下斜筋(inferior oblique)inferior oblique(下斜筋)・上眼瞼挙筋levator palpebrae superioris上眼瞼挙筋(levator palpebrae superioris)levator palpebrae superioris(上眼瞼挙筋) |
| 動眼神経副核Edinger-Westphal nucleus動眼神経副核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(動眼神経副核) 副動眼神経核Edinger-Westphal nucleus副動眼神経核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(副動眼神経核) 核 | III | 一般内臓運動性 (GVE) | 瞳孔括約筋sphincter pupillae瞳孔括約筋(sphincter pupillae)sphincter pupillae(瞳孔括約筋)・毛様体筋ciliary muscle毛様体筋(ciliary muscle)ciliary muscle(毛様体筋)(調節) |
| 滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核) | IV | 体性運動somatic motor / GSE体性運動(somatic motor / GSE)somatic motor / GSE(体性運動)性 (GSE) | 上斜筋superior oblique上斜筋(superior oblique)superior oblique(上斜筋) |
| 三叉神経中脳路核mesencephalic trigeminal nucleus三叉神経中脳路核(mesencephalic trigeminal nucleus)mesencephalic trigeminal nucleus(三叉神経中脳路核) | V | 固有受容性(特殊) | 咀嚼筋muscles of mastication咀嚼筋(muscles of mastication)muscles of mastication(咀嚼筋)の固有受容感覚proprioception固有受容感覚(proprioception)proprioception(固有受容感覚)。CNS内に細胞体を持つ唯一の例 |
💡 動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核)と滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核)は同じ断面には写らない。 動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核)は上丘superior colliculus上丘(superior colliculus)superior colliculus(上丘)レベル、滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核)は下丘inferior colliculus下丘(inferior colliculus)inferior colliculus(下丘)レベルとやや高さが異なるため、実際の横断面transverse plane横断面(transverse plane)transverse plane(横断面)図では通常どちらか一方のみが見える。
正中寄りに運動核motor nuclei運動核(motor nuclei)motor nuclei(運動核)(動眼神経核oculomotor nucleus動眼神経核(oculomotor nucleus)oculomotor nucleus(動眼神経核)・滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核))、そのすぐ外側に固有受容感覚proprioception固有受容感覚(proprioception)proprioception(固有受容感覚)核(三叉神経中脳路核mesencephalic trigeminal nucleus三叉神経中脳路核(mesencephalic trigeminal nucleus)mesencephalic trigeminal nucleus(三叉神経中脳路核))という配列は、延髄・橋(05・06)から一貫する原則であり、脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)の分類で改めて体系化される。
まとめ
- 中脳は背側から蓋(反射中枢)・中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)・被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)(伝導路・脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核))・大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)(下行路descending tracts下行路(descending tracts)descending tracts(下行路)のみ)の順に区分される。
- 大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)は皮質脊髄路・皮質核路corticonuclear tract (corticobulbar tract)皮質核路(corticonuclear tract (corticobulbar tract))corticonuclear tract (corticobulbar tract)(皮質核路)・前頭橋路fronto-pontine tract, Arnold前頭橋路(fronto-pontine tract, Arnold)fronto-pontine tract, Arnold(前頭橋路)(Arnold路)・側頭頭頂後頭橋路temporo-parieto-occipito-pontine tract側頭頭頂後頭橋路(temporo-parieto-occipito-pontine tract)temporo-parieto-occipito-pontine tract(側頭頭頂後頭橋路)(Türk路)という下行路descending tracts下行路(descending tracts)descending tracts(下行路)のみからなり、そのすぐ隣に黒質(ドパミン作動性)がある。
- 被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)には赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核)(赤核脊髄路rubrospinal tract赤核脊髄路(rubrospinal tract)rubrospinal tract(赤核脊髄路)の起始)・内側毛帯medial lemniscus内側毛帯(medial lemniscus)medial lemniscus(内側毛帯)・視蓋脊髄路tectospinal tract視蓋脊髄路(tectospinal tract)tectospinal tract(視蓋脊髄路)・内側縦束medial longitudinal fascicle, MLF内側縦束(medial longitudinal fascicle, MLF)medial longitudinal fascicle, MLF(内側縦束)が通る。
- 中心灰白質periaqueductal gray matter (PAG)中心灰白質(periaqueductal gray matter (PAG))periaqueductal gray matter (PAG)(中心灰白質)は鎮痛系analgesic pathway鎮痛系(analgesic pathway)analgesic pathway(鎮痛系)の中枢であり、三叉神経中脳路核mesencephalic trigeminal nucleus三叉神経中脳路核(mesencephalic trigeminal nucleus)mesencephalic trigeminal nucleus(三叉神経中脳路核)(CNS内に細胞体を持つ唯一の一次感覚ニューロンsensory neuron感覚ニューロン(sensory neuron)sensory neuron(感覚ニューロン))・動眼神経副核Edinger-Westphal nucleus動眼神経副核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(動眼神経副核)(Edinger-Westphal核Edinger-Westphal nucleusEdinger-Westphal核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(Edinger-Westphal核)、調節反射)・背側縦束dorsal longitudinal fascicle背側縦束(dorsal longitudinal fascicle)dorsal longitudinal fascicle(背側縦束)(Schütz束)を含む。
- 下丘腕brachium of the inferior colliculus下丘腕(brachium of the inferior colliculus)brachium of the inferior colliculus(下丘腕)のレベルでは内側膝状体medial geniculate nucleus / MGN内側膝状体(medial geniculate nucleus / MGN)medial geniculate nucleus / MGN(内側膝状体)(本来は視床の一部)が写り込み、聴放線acoustic radiation聴放線(acoustic radiation)acoustic radiation(聴放線)が起始する——中脳・間脳diencephalon間脳(diencephalon)diencephalon(間脳)移行部の目印になる。
- 動眼神経核GSE動眼神経核(GSE)GSE(動眼神経核)・動眼神経副核Edinger-Westphal nucleus動眼神経副核(Edinger-Westphal nucleus)Edinger-Westphal nucleus(動眼神経副核)・滑車神経核trochlear nucleus滑車神経核(trochlear nucleus)trochlear nucleus(滑車神経核)が中脳レベルの脳神経核cranial nerve nuclei脳神経核(cranial nerve nuclei)cranial nerve nuclei(脳神経核)であり、正中寄りの配列原則は延髄・橋から一貫する。