Neuroanatomy

Neuroanatomy · 14

視床下部下垂体系

Hypothalamo-hypophyseal system

応用トピック
下垂体機能低下症尿崩症と抗利尿不適合症候群精神疾患の神経生物学的基盤

🧠 視床下部のは「太い神経細胞(大細胞性)と細い神経細胞(小細胞性)」で出口が完全に分かれる。 )はホルモンをでそのまままで運び、血中へ直接分泌する(=神経が直接届ける)。は放出・抑制ホルモンを血へ分泌し、の細胞にホルモン産生を指令する(=手紙=で指令する)。この「直接届けるか、血液便で指令するか」の違いさえ分かれば、のホルモンの位置づけはすべて自動的に導ける。

視床下部の位置と境界

視床下部の一部で、視床の腹側面に付着する。両者はで隔てられる。

  • 視床下部は第3脳室の底部の一部を形成する
  • 尾側:
  • の正中部にがあり、下方にとして連続する
  • (下垂体柄として連続)が視床下部と下垂体を結ぶ

視床下部の機能(3つのレベル)

視床下部は体内環境の恒常性を制御する。内的・外的環境の情報を受け取り、3つのレベルで出力を組織化する。

  • 神経内を介した下垂体の制御
  • 自律機能:交感神経・副交感神経・の最
  • 情動と動因:辺縁系との相互結合により行動(例:攻撃性)を生成する

視床下部の神経連絡

  • :視床下部の恒常性統合機能に関連する
  • :求心性・性の両方を含む相互性の結合
    • :主に
    • :主に性線維
    • :脳を出る唯一の路(視床下部―間)
    • 野に位置)と(Schütz束)(脳室周囲灰白質から起こり、内を尾側へ走り脳幹・脊髄へ向かう)が2大

視床下部の核と領域

1つの核が複数の機能に関与することが多い。視床下部はの3領域に分けられる。

領域 内容
多数の小さな核。例:
脳室周囲帯・内側帯・外側帯(外側帯=野、を含む)に細分される
2核のみ:

の大部分の核、脳室周囲帯、に寄与する。

視床下部の求心性・遠心性線維

  • 辺縁系からの大量の入力(海馬→、中隔野→
  • :網膜からの情報
  • 体性感覚情報:網様体で中継されたのちを介して到達
  • 情報:脳幹(, NTS)と脊髄から中継される。直接視床下部へ上行するか、あるいは網様体を介して(作動性線維により)間接的に到達する

性出力(3つの標的に整理される)

  1. 下垂体を介してへ)
  2. 辺縁系を介して海馬・・中隔野へ)
  3. :脊髄()と脳幹(副交感神経核)
    • 網様体を介する間接結合
    • を介して直接下行する直接結合

視床下部下垂体系そのもの

  • 中枢神経系が出力を介してに影響するため、と呼ばれる。この系にはが含まれ、多くの機能を調節する
  • は視床下部内に存在するニューロンで、他のニューロンからシナプス入力を受けて活動電位を発生させるが、他のニューロンへはシナプスを作らず、代わりにホルモン(神経ホルモン)を血中へ放出する。これらのホルモンは通常ペプチドである
  • 下垂体は視床下部の腹側、に位置し、を介して視床下部と連結する
  • に近接するため、下垂体の腫大・腫瘍は視覚に影響しうる

腺性下垂体と神経性下垂体

下垂体は(前葉)の2主要部に分かれる。

項目 (前葉)
組織 神経性組織(ホルモン産生細胞を含まない) 腺性組織(ホルモンを産生する)
ホルモン産生 しない(視床下部で産生されたホルモンを貯蔵するのみ) する(固有のホルモンを産生する)
視床下部との接続 (神経性) (体液性)
構成部分 を囲み両者でを形成)、(下垂体裂でと隔てられる)

発生学的起源

腺性・はともに外胚葉性だが、由来は異なる。

  • (近年の研究ではとも言われる)由来のから発生
  • :口蓋の陥凹である(外胚葉性)から発生。の方向へ移動し、両下垂体部を形成する

視床下部―神経性下垂体 神経分泌系:大細胞性経路

——に存在——はへ直接投射する。

  • でのを増加させ、血圧を上昇させる
  • オキシトシン:子宮収縮、射乳、絆形成(母子間、他者・ペットとの間でも)を促す

⚠️ 中枢性 が欠乏すると、常に水分が不足した状態(多尿・口渇)になる。

  • オキシトシンとはそれぞれとともに産生される(1+オキシトシン、2+
  • これらはを走る軸索内を輸送され、まで運ばれる
  • では、近くの(大量のを含む=ヘリング体, Herring body)に貯蔵される
  • 適切な刺激があれば、・オキシトシンはヘリング体から開裂し血中へ放出される
flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='supraoptic nucleus'>視索上核</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paraventricular nucleus'>室傍核</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='magnocellular neurons'>大細胞性ニューロン</span>, SON・PVN)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vasopressin'>バソプレシン</span>/オキシトシン(+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurophysin'>ニューロフィジン</span>)を産生"]
  B --> C["軸索が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypothalamo-hypophyseal tract, HTH'>視床下部下垂体路</span>を下降"]
  C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neurohypophysis'>神経性下垂体</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='axon terminal'>軸索終末</span>=ヘリング体に貯蔵"]
  D --> E["刺激に応じて開裂・血中へ放出"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='systemic circulation'>全身循環</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='water reabsorption'>水再吸収</span>↑・血圧↑(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vasopressin'>バソプレシン</span>)/子宮収縮・射乳(オキシトシン)"]
核(大細胞性) ホルモン 標的 効果
↑、血圧↑
オキシトシン 子宮・乳腺 子宮収縮、射乳、絆形成

視床下部―腺性下垂体 神経分泌系:小細胞性経路

体液性に連絡する。

  • 内のは軸索をへ送り、そこで終止してホルモンをへ放出する
  • この経路は起始()と終止()にちなんでと呼ばれる
  • 上・下(一次叢)を形成し、ここで放出されたホルモンはへ入る
  • 管はへ向かい、そこでホルモンはの細胞を刺激する
  • で産生されたホルモンは毛細血管(二次叢)へ放出され、を通ってへ入る
  • この循環経路全体をと呼ぶ
flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuber cinereum'>灰白隆起</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='parvocellular neurons'>小細胞性ニューロン</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='releasing hormone, RH'>放出ホルモン</span>/抑制ホルモンを産生"]
  B --> C["軸索は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='median eminence'>正中隆起</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='infundibulum'>漏斗</span>で終止(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuberoinfundibular tract'>隆起漏斗路</span>)"]
  C --> D["上・下<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypophyseal artery'>下垂体動脈</span>による<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary network'>毛細血管網</span>(一次叢)へ放出"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='portal vessels'>下垂体門脈</span>を下降"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='adenohypophysis'>腺性下垂体</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary network'>毛細血管網</span>(二次叢)"]
  F --> G["前葉ホルモンを産生・分泌"]
  G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypophyseal vein'>下垂体静脈</span>から<span class='jp-term jp-term-diagram' title='systemic circulation'>全身循環</span>へ"]

フィードバック調節

は3層構造の軸として働く。

  • I層:視床下部()→ (releasing hormone, RH, +)/抑制ホルモン(inhibiting hormone, IH, −)
  • II層(+)(サイトカイン・の影響も受ける)
  • III層:標的腺 →
フィードバック経路 内容
標的腺のが視床下部を抑制する
ホルモンが視床下部を抑制、または標的腺ホルモンがを抑制する
内での因子による

下垂体前葉の放出・抑制ホルモンとその標的

作用 ホルモン 標的臓器(軸)
GnRH、LHRH) 促進(+) FSH・LH 精巣・卵巣
GHRH 促進(+) GH( 肝臓・脂肪・軟骨
ソマトスタチン(SS) 抑制(−) GH 同上
TRH 促進(+) TSH(軽度にプロラクチンも促進) 甲状腺
ドパミン(DA) 抑制(−) プロラクチン 乳腺
CRH/因子, CRF) 促進(+) ACTH 副腎皮質

まとめ

  • 視床下部は視床の腹側(で境界)に位置し、のため神経内分泌・自律・情動の3レベルで出力を組織化する。前方・内側・後方の3領域に核が分布し、と脳室周囲帯・を構成する。
  • 下垂体は神経性のと腺性の(前葉)に分かれ、も異なる()。
  • ・オキシトシンを産生し、まで直接運び、ヘリング体に貯蔵したのち血中へ放出する(=)。欠乏はを起こす。
  • は放出・抑制ホルモンをの毛細血管へ放出し()、循環を介してのホルモン産生細胞を体液性に制御する。
  • は3層の軸(視床下部→→標的腺)として働き、長・短・超短のフィードバッによりされる。
  • 前葉ホルモンはGnRH/GHRH/ソマトスタチン/TRH/ドパミン/CRHというによって個別に制御され、それぞれ性腺・成長・甲状腺・乳腺・副腎という異なる軸に対応する。