Neuroanatomy · 12
小脳の求心路と遠心路
Cerebellar afferents and efferents
🧠 どの機能区分functional divisions機能区分(functional divisions)functional divisions(機能区分)も「入力→小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)のゾーン→対応する深部小脳核deep cerebellar nuclei深部小脳核(deep cerebellar nuclei)deep cerebellar nuclei(深部小脳核)→出力先」という同じ型の繰り返しにすぎない。 前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)・脊髄小脳・大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)はそれぞれ室頂核fastigial nucleus室頂核(fastigial nucleus)fastigial nucleus(室頂核)・中位核interposed nucleus中位核(interposed nucleus)interposed nucleus(中位核)(栓状核emboliform nucleus栓状核(emboliform nucleus)emboliform nucleus(栓状核)+球状核globose nucleus球状核(globose nucleus)globose nucleus(球状核))・歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)という専用の深部小脳核deep cerebellar nuclei深部小脳核(deep cerebellar nuclei)deep cerebellar nuclei(深部小脳核)を介して出力する。交叉のルールも単純:上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚)(遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性)は必ず交叉、中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚)(求心性、橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路))も必ず交叉、下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)は基本的に同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)(例外はオリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)のみ交叉)。さらに「2回交叉すれば結果的に同側に戻る」という帳尻合わせのパターンが前脊髄小脳路anterior spinocerebellar tract前脊髄小脳路(anterior spinocerebellar tract)anterior spinocerebellar tract(前脊髄小脳路)と小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)の両方に登場する——小脳が常に身体の同側を担当するという原則を守るための仕組みと理解すればよい。
3本の小脳脚
11で紹介した3本の小脳脚は、それぞれ運ぶ情報の向きが異なる。
| 小脳脚 | 英語(別名) | 求心性/遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性 | 内容 |
|---|---|---|---|
| 上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚) | 上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚) (brachium conjunctivum) | ほぼ遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性のみ | 深部小脳核deep cerebellar nuclei深部小脳核(deep cerebellar nuclei)deep cerebellar nuclei(深部小脳核)の軸索が赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核)・視床へ投射 |
| 中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚) | 中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚) (橋腕brachium pontis橋腕(brachium pontis)brachium pontis(橋腕)) | 求心性のみ | 橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)を介した大脳皮質からの入力 |
| 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) (corpus restiforme) | 求心性+遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性 | 遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性:前庭神経核vestibular nuclei前庭神経核(vestibular nuclei)vestibular nuclei(前庭神経核)・網様体へ投射。求心性:前庭神経核vestibular nuclei前庭神経核(vestibular nuclei)vestibular nuclei(前庭神経核)・脊髄・脳幹被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)から |
求心性線維の2種類
11で扱った皮質内回路の入力線維を、起始という観点から改めて整理する。
- 苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維):小脳糸球体cerebellar glomerulus小脳糸球体(cerebellar glomerulus)cerebellar glomerulus(小脳糸球体)内でロゼット状rosette-shapedロゼット状(rosette-shaped)rosette-shaped(ロゼット状)に終止し、顆粒細胞granule cell顆粒細胞(granule cell)granule cell(顆粒細胞)とシナプスする
- 登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維):単一のプルキンエ細胞の樹状突起dendrite樹状突起(dendrite)dendrite(樹状突起)に巻きつくように終止する
- プルキンエ細胞の軸索は基本的に深部小脳核deep cerebellar nuclei深部小脳核(deep cerebellar nuclei)deep cerebellar nuclei(深部小脳核)に終止するが、一部の線維は外側前庭神経核lateral vestibular nucleus外側前庭神経核(lateral vestibular nucleus)lateral vestibular nucleus(外側前庭神経核)(Deiters核)にも直接終止する
求心路
| 起始 | 経路(英語) | 交叉 | 通過する小脳脚 | 終止先 |
|---|---|---|---|---|
| 前庭神経vestibular nerve前庭神経(vestibular nerve)vestibular nerve(前庭神経)節 | 前庭小脳路vestibulocerebellar tract前庭小脳路(vestibulocerebellar tract)vestibulocerebellar tract(前庭小脳路) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)(交叉なし) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 片葉小節葉flocculonodular lobe片葉小節葉(flocculonodular lobe)flocculonodular lobe(片葉小節葉)(ほぼ全て)・室頂核fastigial nucleus室頂核(fastigial nucleus)fastigial nucleus(室頂核) |
| Clarke核dorsal nucleus of ClarkeClarke核(dorsal nucleus of Clarke)dorsal nucleus of Clarke(Clarke核)(後胸核、下肢・下部体幹) | 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) dorsal spinocerebellar tract (Flechsig) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 脊髄小脳(苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維)として) |
| 外側楔状束核cuneate nucleus楔状束核(cuneate nucleus)cuneate nucleus(楔状束核)(上肢) | 楔状小脳路cuneocerebellar tract楔状小脳路(cuneocerebellar tract)cuneocerebellar tract(楔状小脳路) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 脊髄小脳(Flechsig路と同じ領域) |
| 腰仙髄sacral仙髄(sacral)sacral(仙髄)後角 | 前脊髄小脳路anterior spinocerebellar tract前脊髄小脳路(anterior spinocerebellar tract)anterior spinocerebellar tract(前脊髄小脳路) ventral spinocerebellar tract (Gowers) | 2回交叉(結果的に同側) | 上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚) | 脊髄小脳 |
| 三叉神経核trigeminal nuclei三叉神経核(trigeminal nuclei)trigeminal nuclei(三叉神経核)など顔面領域 | 核小脳路nucleo-cerebellar tract核小脳路(nucleo-cerebellar tract)nucleo-cerebellar tract(核小脳路) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 脊髄小脳(顔面の触覚) |
| 脊髄視床路の側枝 | 網様体小脳路reticulo-cerebellar tract網様体小脳路(reticulo-cerebellar tract)reticulo-cerebellar tract(網様体小脳路) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 脊髄小脳 |
| (同上に類する経路) | 弓状小脳路arcuate-cerebellar tract弓状小脳路(arcuate-cerebellar tract)arcuate-cerebellar tract(弓状小脳路) | 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 脊髄小脳 |
| 下オリーブ核inferior olivary nucleus下オリーブ核(inferior olivary nucleus)inferior olivary nucleus(下オリーブ核) | オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路) | 対側性 | 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)全体(登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維)として) |
| 橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)(大脳皮質由来) | 橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路) | 対側性 | 中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚) | 対側の小脳半球cerebellar hemispheres小脳半球(cerebellar hemispheres)cerebellar hemispheres(小脳半球)=大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)(苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維)として) |
前庭系から
前庭小脳路vestibulocerebellar tract前庭小脳路(vestibulocerebellar tract)vestibulocerebellar tract(前庭小脳路)は前庭神経vestibular nerve前庭神経(vestibular nerve)vestibular nerve(前庭神経)節に起始し、シナプスすることなく小脳へ達する(1次ニューロン)。2次ニューロン(前庭神経核vestibular nuclei前庭神経核(vestibular nuclei)vestibular nuclei(前庭神経核)起始)も小脳へ投射する。
- ほぼ全ての線維が小節nodulus小節(nodulus)nodulus(小節)・片葉flocculus片葉(flocculus)flocculus(片葉)・室頂核fastigial nucleus室頂核(fastigial nucleus)fastigial nucleus(室頂核)に終止する
- 同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)の経路で、交叉しない
- 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)を通り、片葉小節葉flocculonodular lobe片葉小節葉(flocculonodular lobe)flocculonodular lobe(片葉小節葉)に終わる
脊髄から
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)(dorsal/posterior spinocerebellar tract, Flechsig路)
- 2次ニューロンはClarke核dorsal nucleus of ClarkeClarke核(dorsal nucleus of Clarke)dorsal nucleus of Clarke(Clarke核)(後胸核、Lamina VII)にあり、腱器官・筋紡錘muscle spindle筋紡錘(muscle spindle)muscle spindle(筋紡錘)からの固有受容線維がここに終止する
- 支配域territory of innervation支配域(territory of innervation)territory of innervation(支配域)は下肢・下部体幹に限られる
- 線維は同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)に下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)を通り、苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維)として脊髄小脳へ入る
- 上肢に対応する線維は外側楔状束核cuneate nucleus楔状束核(cuneate nucleus)cuneate nucleus(楔状束核)に集まり、楔状小脳路cuneocerebellar tract楔状小脳路(cuneocerebellar tract)cuneocerebellar tract(楔状小脳路)として同じ領域へ伸びる
前脊髄小脳路anterior spinocerebellar tract前脊髄小脳路(anterior spinocerebellar tract)anterior spinocerebellar tract(前脊髄小脳路)(ventral/anterior spinocerebellar tract, Gowers路)
- 2次ニューロンは腰髄lumbar腰髄(lumbar)lumbar(腰髄)・仙髄sacral仙髄(sacral)sacral(仙髄)の後角にある
- 線維はその髄節spinal segment髄節(spinal segment)spinal segment(髄節)内で交叉し、外側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索)の前部を頭側へ上行する
- 上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚)に至り、脊髄小脳に終止する前に再び交叉する。結果として線維は実質的に同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)に終止する
脳幹から
- 核小脳路nucleo-cerebellar tract核小脳路(nucleo-cerebellar tract)nucleo-cerebellar tract(核小脳路):顔面領域(主に三叉神経核trigeminal nuclei三叉神経核(trigeminal nuclei)trigeminal nuclei(三叉神経核)由来)の触覚を伝える
- 網様体小脳路reticulo-cerebellar tract網様体小脳路(reticulo-cerebellar tract)reticulo-cerebellar tract(網様体小脳路):脊髄視床路の側枝から感覚線維sensory afferents感覚線維(sensory afferents)sensory afferents(感覚線維)を受け取る
- 上記2経路はいずれも同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)に下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)を通り、脊髄小脳へ至る。弓状小脳路arcuate-cerebellar tract弓状小脳路(arcuate-cerebellar tract)arcuate-cerebellar tract(弓状小脳路)もこの仲間に含まれる
オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)
- 下オリーブ核inferior olivary nucleus下オリーブ核(inferior olivary nucleus)inferior olivary nucleus(下オリーブ核)に起始し、対側性に下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)を通り、登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維)として小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)全体に終止する
- 下オリーブ核inferior olivary nucleus下オリーブ核(inferior olivary nucleus)inferior olivary nucleus(下オリーブ核)とその副核は、脊髄からの上行線維(脊髄オリーブolivesオリーブ(olives)olives(オリーブ)路、spinoolivary tract)と中心被蓋路central tegmental tract中心被蓋路(central tegmental tract)central tegmental tract(中心被蓋路)からの線維を受け取る
- 中心被蓋路central tegmental tract中心被蓋路(central tegmental tract)central tegmental tract(中心被蓋路)は錐体外路系extrapyramidal system錐体外路系(extrapyramidal system)extrapyramidal system(錐体外路系)の最も重要な遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)であり、下オリーブ核inferior olivary nucleus下オリーブ核(inferior olivary nucleus)inferior olivary nucleus(下オリーブ核)は淡蒼球オリーブ線維pallido-olivary fibers淡蒼球オリーブ線維(pallido-olivary fibers)pallido-olivary fibers(淡蒼球オリーブ線維)・網様体オリーブ線維reticulo-olivary fibers網様体オリーブ線維(reticulo-olivary fibers)reticulo-olivary fibers(網様体オリーブ線維)・赤核オリーブ線維rubro-olivary fibers赤核オリーブ線維(rubro-olivary fibers)rubro-olivary fibers(赤核オリーブ線維)を受け取る。中心被蓋路central tegmental tract中心被蓋路(central tegmental tract)central tegmental tract(中心被蓋路)の線維の大部分は下オリーブ核inferior olivary nucleus下オリーブ核(inferior olivary nucleus)inferior olivary nucleus(下オリーブ核)に終止し、残りは脊髄に終止する
大脳皮質から
橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路)
- 前頭葉frontal lobe前頭葉(frontal lobe)frontal lobe(前頭葉)・側頭葉temporal lobe側頭葉(temporal lobe)temporal lobe(側頭葉)の大脳皮質から橋へ向かう経路
- 錐体路とともに大脳脚crus cerebri大脳脚(crus cerebri)crus cerebri(大脳脚)を形成し、外側・内側の区画を占める。外側には側頭後頭橋路temporo-occipito-pontine tract側頭後頭橋路(temporo-occipito-pontine tract)temporo-occipito-pontine tract(側頭後頭橋路)(Türck路)、内側には前頭橋路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)が位置する
- 1次ニューロンの線維は橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)に終止する
- 2次ニューロンの線維は対側へ交叉し、橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路)=中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚)を形成する
- 苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維)として対側の小脳半球cerebellar hemispheres小脳半球(cerebellar hemispheres)cerebellar hemispheres(小脳半球)(大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳))に終止する
体部位局在
小脳への入力は体部位局在的topographically organized体部位局在的(topographically organized)topographically organized(体部位局在的)であり、同じ身体部位が複数の小脳領域silent area脳領域(silent area)silent area(脳領域)に重複して表現されうる。
- 体性感覚情報は脊髄小脳の2領域に存在する。前葉では虫部vermis虫部(vermis)vermis(虫部)・傍虫部vermis虫部(vermis)vermis(虫部)の両方に、後葉posterior lobe後葉(posterior lobe)posterior lobe(後葉)では傍虫部vermis虫部(vermis)vermis(虫部)のみに存在する
- 聴覚・視覚の求心線維は虫部vermis虫部(vermis)vermis(虫部)の中央部(水平裂horizontal fissure水平裂(horizontal fissure)horizontal fissure(水平裂)の吻側rostral吻側(rostral)rostral(吻側)・尾側の両方)に投射する
モノアミン作動性求心路
小脳への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)は、縫線核raphe nuclei縫線核(raphe nuclei)raphe nuclei(縫線核)・青斑核locus coeruleus青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核)・視床下部に由来する。
- 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)投射
- 青斑核locus coeruleus青斑核(locus coeruleus)locus coeruleus(青斑核):ノルアドレナリン作動性投射
- 視床下部:ヒスタミン作動性投射
いずれも小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)の3層すべてに投射し、小脳活動全体のレベルを調節すると考えられているが、詳細な機序は明らかでない。
遠心路
深部小脳核deep cerebellar nuclei深部小脳核(deep cerebellar nuclei)deep cerebellar nuclei(深部小脳核)から起始する遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)には、交叉性crossed交叉性(crossed)crossed(交叉性)と非交叉性uncrossed非交叉性(uncrossed)uncrossed(非交叉性)の両方がある。小脳皮質cerebellar cortex小脳皮質(cerebellar cortex)cerebellar cortex(小脳皮質)からの投射は、大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)が主に歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)へ、脊髄小脳が中位核interposed nucleus中位核(interposed nucleus)interposed nucleus(中位核)(栓状核emboliform nucleus栓状核(emboliform nucleus)emboliform nucleus(栓状核)+球状核globose nucleus球状核(globose nucleus)globose nucleus(球状核)、interposed nuclei)へ、前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)が室頂核fastigial nucleus室頂核(fastigial nucleus)fastigial nucleus(室頂核)へと集約される。
非交叉性遠心路
- 小脳前庭路cerebellovestibular tract小脳前庭路(cerebellovestibular tract)cerebellovestibular tract(小脳前庭路):前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)が室頂核fastigial nucleus室頂核(fastigial nucleus)fastigial nucleus(室頂核)を介して、また一部はプルキンエ細胞から直接、前庭神経核vestibular nuclei前庭神経核(vestibular nuclei)vestibular nuclei(前庭神経核)へ投射する
- 小脳網様体路cerebelloreticular tract小脳網様体路(cerebelloreticular tract)cerebelloreticular tract(小脳網様体路):前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)が脳幹網様体brainstem reticular formation脳幹網様体(brainstem reticular formation)brainstem reticular formation(脳幹網様体)の諸核へ投射する
- これらの遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)は下行性の前庭脊髄路vestibulospinal tract前庭脊髄路(vestibulospinal tract)vestibulospinal tract(前庭脊髄路)・網様体脊髄路reticulospinal tract網様体脊髄路(reticulospinal tract)reticulospinal tract(網様体脊髄路)を修飾し、身体の姿勢(バランス)を常時維持・調整するシステムに働きかける
交叉性遠心路
小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)
- 大脳皮質由来の信号は大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)で処理され、歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)を介して小脳を出る。その後視床のVA/VL核を経て運動皮質motor cortex運動皮質(motor cortex)motor cortex(運動皮質)領域へ至る
- この経路が交叉する理由:各小脳半球cerebellar hemispheres小脳半球(cerebellar hemispheres)cerebellar hemispheres(小脳半球)は身体の同側を担当するが、大脳皮質からの線維は橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)へ向かう際に既に一度交叉して小脳へ入っている。そのため、小脳を出た後再び交叉しなければ、対応する(適切な側の)運動皮質motor cortex運動皮質(motor cortex)motor cortex(運動皮質)に情報を渡せない
- 歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)の軸索は上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚)を出て、中脳尾側で交叉した後に視床へ向かう
- 小脳による運動皮質motor cortex運動皮質(motor cortex)motor cortex(運動皮質)の興奮は、下行性の皮質脊髄路を介して運動の開始を引き起こす
- ⚠️ 大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)の障害では、運動の開始・終了に問題が生じる
小脳赤核路cerebellorubral tract小脳赤核路(cerebellorubral tract)cerebellorubral tract(小脳赤核路)
- 脊髄小脳は球状核globose nucleus球状核(globose nucleus)globose nucleus(球状核)・栓状核emboliform nucleus栓状核(emboliform nucleus)emboliform nucleus(栓状核)へ軸索を送り、ここから小脳赤核路cerebellorubral tract小脳赤核路(cerebellorubral tract)cerebellorubral tract(小脳赤核路)が始まる
- この経路は赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核)で終わる
- 運動が開始された後の活動を修飾し、円滑で協調のとれた運動の実行を導く
- ⚠️ 脊髄小脳の障害では運動協調が低下し、動きはぎくしゃく(jerky)し、振戦がみられる
flowchart TD
A["運動野(例:右半球)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='corticopontine tract'>皮質橋路</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pontine nuclei'>橋核</span>で1回目の交叉"]
B --> C["対側(左)の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pontine nuclei'>橋核</span> → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='middle cerebellar peduncle'>中小脳脚</span> → 対側(左)の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cerebrocerebellum'>大脳小脳</span>"]
C --> D["左の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dentate nucleus'>歯状核</span>"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='superior cerebellar peduncle'>上小脳脚</span>を出て中脳尾側で2回目の交叉"]
E --> F["右の視床VA/VL → 右の運動野"]
F --> G["結果:小脳は身体の同側を制御<br>(2回交叉して元の側に戻る)"]
💡 前脊髄小脳路Gowers前脊髄小脳路(Gowers)Gowers(前脊髄小脳路)と小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)は、どちらも「2回交叉して結果的に同側」という同じパターンを共有する。 小脳が常に身体の同側を担当するという原則を保つための帳尻合わせと理解するとよい。
経路のまとめ
各小脳脚が運ぶ経路の数と交叉パターンをまとめる。
| 小脳脚 | 遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路) | 求心路afferent pathways求心路(afferent pathways)afferent pathways(求心路) | 交叉パターン |
|---|---|---|---|
| 上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚) | 2本(小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)・小脳赤核路cerebellorubral tract小脳赤核路(cerebellorubral tract)cerebellorubral tract(小脳赤核路)) | 1本(前脊髄小脳路anterior spinocerebellar tract前脊髄小脳路(anterior spinocerebellar tract)anterior spinocerebellar tract(前脊髄小脳路)) | 遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)2本とも交叉/求心路afferent pathways求心路(afferent pathways)afferent pathways(求心路)は2回交叉=正味同側 |
| 中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚) | なし | 1本(橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路)) | 交叉 |
| 下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚) | 2本(小脳前庭路cerebellovestibular tract小脳前庭路(cerebellovestibular tract)cerebellovestibular tract(小脳前庭路)・小脳網様体路cerebelloreticular tract小脳網様体路(cerebelloreticular tract)cerebelloreticular tract(小脳網様体路)) | 多数(前庭小脳路vestibulocerebellar tract前庭小脳路(vestibulocerebellar tract)vestibulocerebellar tract(前庭小脳路)・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)・楔状小脳路cuneocerebellar tract楔状小脳路(cuneocerebellar tract)cuneocerebellar tract(楔状小脳路)・核小脳路nucleo-cerebellar tract核小脳路(nucleo-cerebellar tract)nucleo-cerebellar tract(核小脳路)・網様体小脳路reticulo-cerebellar tract網様体小脳路(reticulo-cerebellar tract)reticulo-cerebellar tract(網様体小脳路)・弓状小脳路arcuate-cerebellar tract弓状小脳路(arcuate-cerebellar tract)arcuate-cerebellar tract(弓状小脳路)・オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)) | 遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)2本とも同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性)/求心路afferent pathways求心路(afferent pathways)afferent pathways(求心路)はオリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)のみ交叉、他は同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性) |
機能区分ごとの役割
flowchart TD
Z["どの区分も同じ型:<br>入力→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cerebellar cortex'>小脳皮質</span>のゾーン→対応する<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deep cerebellar nuclei'>深部小脳核</span>→出力先"]
Z --> A["① <span class='jp-term jp-term-diagram' title='vestibulocerebellum'>前庭小脳</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='vestibular nuclei'>前庭神経核</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vestibular nerve'>前庭神経</span>節→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='flocculonodular lobe'>片葉小節葉</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fastigial nucleus'>室頂核</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vestibular nuclei'>前庭神経核</span>・網様体(同側)"]
Z --> B["② 脊髄小脳<br>脊髄(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dorsal nucleus of Clarke'>Clarke核</span>など)→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vermis'>虫部</span>・傍<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vermis'>虫部</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='interposed nucleus'>中位核</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='emboliform nucleus'>栓状核</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='globose nucleus'>球状核</span>)→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='red nucleus'>赤核</span>(対側)"]
Z --> C["③ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='cerebrocerebellum'>大脳小脳</span><br>大脳皮質(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pontine nuclei'>橋核</span>経由)→外側半球→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dentate nucleus'>歯状核</span>→視床VA/VL・運動野(対側)"]
- 大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳):運動の計画と開始に関わる
- 脊髄小脳:運動の実行と協調を監督する
- 前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳):運動実行中の姿勢の維持・調整に働く
- オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)(登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維)):複雑な運動課題の学習と運動の可塑性plasticity可塑性(plasticity)plasticity(可塑性)(motor plasticity、変化への適応)に関わり、筋記憶muscle memory筋記憶(muscle memory)muscle memory(筋記憶)にも関与する
まとめ
- 小脳と脳幹の連絡は3本の小脳脚で行われる。上小脳脚superior cerebellar peduncle上小脳脚(superior cerebellar peduncle)superior cerebellar peduncle(上小脳脚)はほぼ遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性のみ(赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核)・視床へ)、中小脳脚middle cerebellar peduncle中小脳脚(middle cerebellar peduncle)middle cerebellar peduncle(中小脳脚)は求心性のみ(橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)経由)、下小脳脚inferior cerebellar peduncle下小脳脚(inferior cerebellar peduncle)inferior cerebellar peduncle(下小脳脚)は求心性・遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性の両方(前庭神経核vestibular nuclei前庭神経核(vestibular nuclei)vestibular nuclei(前庭神経核)・網様体、および脊髄・脳幹被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)から)を運ぶ。
- 求心路afferent pathways求心路(afferent pathways)afferent pathways(求心路)は前庭系vestibular system前庭系(vestibular system)vestibular system(前庭系)(前庭小脳路vestibulocerebellar tract前庭小脳路(vestibulocerebellar tract)vestibulocerebellar tract(前庭小脳路)、同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性))・脊髄(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)=Flechsig/前脊髄小脳路anterior spinocerebellar tract前脊髄小脳路(anterior spinocerebellar tract)anterior spinocerebellar tract(前脊髄小脳路)=Gowers、2回交叉で正味同側)・脳幹(核/網様体/弓状小脳路arcuate-cerebellar tract弓状小脳路(arcuate-cerebellar tract)arcuate-cerebellar tract(弓状小脳路)、同側性ipsilateral同側性(ipsilateral)ipsilateral(同側性);オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)、対側性で登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維)となる)・大脳皮質(橋小脳路pontocerebellar tract橋小脳路(pontocerebellar tract)pontocerebellar tract(橋小脳路)、対側性で苔状線維mossy fibre苔状線維(mossy fibre)mossy fibre(苔状線維)となる)の4系統に整理できる。
- 遠心路efferent pathways遠心路(efferent pathways)efferent pathways(遠心路)は非交叉性uncrossed非交叉性(uncrossed)uncrossed(非交叉性)(小脳前庭路cerebellovestibular tract小脳前庭路(cerebellovestibular tract)cerebellovestibular tract(小脳前庭路)・小脳網様体路cerebelloreticular tract小脳網様体路(cerebelloreticular tract)cerebelloreticular tract(小脳網様体路)、前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)由来で姿勢調節)と交叉性crossed交叉性(crossed)crossed(交叉性)(小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)=大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)→歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)→視床VA/VL、小脳赤核路cerebellorubral tract小脳赤核路(cerebellorubral tract)cerebellorubral tract(小脳赤核路)=脊髄小脳→中位核interposed nucleus中位核(interposed nucleus)interposed nucleus(中位核)→赤核red nucleus赤核(red nucleus)red nucleus(赤核))に分かれる。
- 小脳視床路cerebellothalamic tract小脳視床路(cerebellothalamic tract)cerebellothalamic tract(小脳視床路)が2回交叉するのは、大脳皮質からの入力が橋核pontine nuclei橋核(pontine nuclei)pontine nuclei(橋核)ですでに1回交叉して小脳へ入っているため、出力時に再交叉して適切な側の運動皮質motor cortex運動皮質(motor cortex)motor cortex(運動皮質)へ戻す必要があるからである。
- 大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)の障害は運動の開始・終了の障害を、脊髄小脳の障害はぎくしゃくした運動・振戦を来す。
- 大脳小脳cerebrocerebellum大脳小脳(cerebrocerebellum)cerebrocerebellum(大脳小脳)は運動の計画・開始、脊髄小脳は実行・協調、前庭小脳vestibulocerebellum前庭小脳(vestibulocerebellum)vestibulocerebellum(前庭小脳)は姿勢調整、オリーブ小脳路olivocerebellar tractオリーブ小脳路(olivocerebellar tract)olivocerebellar tract(オリーブ小脳路)(登上線維climbing fibre登上線維(climbing fibre)climbing fibre(登上線維))は運動学習・筋記憶muscle memory筋記憶(muscle memory)muscle memory(筋記憶)をそれぞれ担う。