Neuroanatomy · 18
原始感覚の伝導路(前外側系)
Tracts of the protopathic sensibility (anterolateral system)
🧠 前外側系anterolateral system前外側系(anterolateral system)anterolateral system(前外側系)の本質は「2次ニューロンが脊髄の前白交連anterior white commissure前白交連(anterior white commissure)anterior white commissure(前白交連)で、侵入した髄節spinal segment髄節(spinal segment)spinal segment(髄節)からわずか1〜2髄節spinal segment髄節(spinal segment)spinal segment(髄節)上方でほぼ即座に交叉する」ことにある。 だからこそ脊髄病変では、病変対側の痛覚・温度覚が、病変レベルの少し下から障害される——この「早く・低く交叉する」という一点さえ押さえれば、経路の細部(前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路)=粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)、外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路)=痛覚・温度覚)は自然に導ける。
原始感覚とは
原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)は粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)・熱感・痛覚を含む。いずれも不快な感覚だが、生存に不可欠である。
| 部位 | 経路 |
|---|---|
| 体幹・四肢 | 受容器 → 後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) → 脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) → 脊髄視床路 → 視床VPL核(+髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)) → 皮質 |
| 頭部 | 受容器 → 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節) → 脊髄三叉神経核spinal trigeminal nucleus脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus)spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核) → 腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路) → 視床VPM核(+髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)) → 皮質 |
体幹・四肢からの経路:脊髄視床路
受容器:皮膚の自由神経終末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)
1次ニューロン:後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節)内の偽単極細胞pseudounipolar neuron偽単極細胞(pseudounipolar neuron)pseudounipolar neuron(偽単極細胞)
2次ニューロン:
- 1次ニューロンの中枢枝は後根を通って脊髄白質に入り、上行枝(Lissauer路)と下行枝に分かれたのち、後角(膠様質substantia gelatinosa膠様質(substantia gelatinosa)substantia gelatinosa(膠様質)、substantia gelatinosaを含む)の2次ニューロンとシナプスする
- 2次ニューロンの軸索はその脊髄分節spinal cord segments脊髄分節(spinal cord segments)spinal cord segments(脊髄分節)の前白交連anterior white commissure前白交連(anterior white commissure)anterior white commissure(前白交連)で交叉し、対側の前外側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索)を上行する
- 外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路)が延髄を上行する際、前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路)・脊髄蓋路spinotectal tract脊髄蓋路(spinotectal tract)spinotectal tract(脊髄蓋路)とともに脊髄毛帯spinal lemniscus脊髄毛帯(spinal lemniscus)spinal lemniscus(脊髄毛帯)を形成する
- 中脳では脊髄毛帯spinal lemniscus脊髄毛帯(spinal lemniscus)spinal lemniscus(脊髄毛帯)は被蓋tegmentum被蓋(tegmentum)tegmentum(被蓋)にあり、内側毛帯medial lemniscus内側毛帯(medial lemniscus)medial lemniscus(内側毛帯)の外側に位置する
3次ニューロン:多くの線維は視床のVPL核で終止し、3次ニューロンの軸索は中心後回postcentral gyrus中心後回(postcentral gyrus)postcentral gyrus(中心後回)の一次感覚野granular一次感覚野(granular)granular(一次感覚野)へ放線する
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='free nerve ending'>自由神経終末</span>(痛覚・温度覚の受容器)"] --> B["1次ニューロン:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dorsal root ganglion (DRG)'>後根神経節</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pseudounipolar'>偽単極</span>)"]
B --> C["Lissauer路を上行しつつ後角(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='substantia gelatinosa'>膠様質</span>)の2次ニューロンとシナプス"]
C --> D["2次ニューロンの軸索が同じ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinal segment'>髄節</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior white commissure'>前白交連</span>で交叉"]
D --> E["対側の前外<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lateral funiculus'>側索</span>を上行<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lateral spinothalamic tract'>外側脊髄視床路</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior spinothalamic tract'>前脊髄視床路</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinotectal tract'>脊髄蓋路</span>=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spinal lemniscus'>脊髄毛帯</span>)"]
E --> F["視床VPL核(+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intralaminar nuclei'>髄板内核</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='midline nuclei'>正中核</span>)"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='postcentral gyrus'>中心後回</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary somatosensory cortex'>一次体性感覚野</span>(Br 3,1,2)"]
体幹・四肢からの原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)情報は、脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角)で処理される段階で多シナプス性synapticシナプス性(synaptic)synaptic(シナプス性)の侵害受容反射nociceptive reflex侵害受容反射(nociceptive reflex)nociceptive reflex(侵害受容反射)弓も同時に形成する。上行路ascending tracts上行路(ascending tracts)ascending tracts(上行路)は前外側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索)の中で機能的に分かれている。
| 脊髄視床路 | 白質中の位置 | 伝える情報 |
|---|---|---|
| 前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路) | 前索anterior funiculus前索(anterior funiculus)anterior funiculus(前索)寄り | 粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚) |
| 外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路) | 側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索) | 熱感・痛覚 |
視床下部・網様体への側路
脊髄視床路とは別に、原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)情報は網様体や視床下部へも投射される。
- 脊髄網様体視床路spinoreticulothalamic tract脊髄網様体視床路(spinoreticulothalamic tract)spinoreticulothalamic tract(脊髄網様体視床路):線維はまず網様体で終止し、そこで多シナプス性synapticシナプス性(synaptic)synaptic(シナプス性)のネットワークを形成したのち視床へ向かう。脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路)と網様体視床路に分けられ、視床の髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)(非特異的核)で終止する
- 脊髄視床下部路spinohypothalamic tract脊髄視床下部路(spinohypothalamic tract)spinohypothalamic tract(脊髄視床下部路):脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角)の投射ニューロンprojection neuron投射ニューロン(projection neuron)projection neuron(投射ニューロン)が直接視床下部へ到達する直接路direct pathway直接路(direct pathway)direct pathway(直接路)
- 間接路indirect pathway間接路(indirect pathway)indirect pathway(間接路)として、脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) → 網様体(脊髄網様体路spinoreticular tract脊髄網様体路(spinoreticular tract)spinoreticular tract(脊髄網様体路))→ 視床下部(網様体視床下部路)という経路もある
- 内臓求心性(内臓感覚visceral sensory / GVA/SVA内臓感覚(visceral sensory / GVA/SVA)visceral sensory / GVA/SVA(内臓感覚))情報も同様に脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角)に入り、孤束核nucleus tractus solitarius (NTS)孤束核(nucleus tractus solitarius (NTS))nucleus tractus solitarius (NTS)(孤束核)(solitary nucleus、脳幹の内臓感覚visceral sensory / GVA/SVA内臓感覚(visceral sensory / GVA/SVA)visceral sensory / GVA/SVA(内臓感覚)核)を経て視床下部へ向かう
頭部からの経路:三叉神経系
頭部の原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)経路は、体幹・四肢の経路とほぼ並行する構造を持つ。
| 対応関係 | 体幹・四肢 | 頭部 |
|---|---|---|
| 1次ニューロン所在 | 後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) | 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節) |
| 後角に相当する部位 | 脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角) | 脊髄三叉神経核spinal trigeminal nucleus脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus)spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核)(脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角)の上方への連続) |
| 2次ニューロンの伝導路 | 脊髄視床路 | 腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路)(ventral trigeminothalamic tract=腹側三叉神経毛帯trigeminal lemniscus三叉神経毛帯(trigeminal lemniscus)trigeminal lemniscus(三叉神経毛帯)) |
| 終止する視床核 | VPL | VPM |
視床からの投射先
侵害刺激noxious stimulus (nociceptive stimulus)侵害刺激(noxious stimulus (nociceptive stimulus))noxious stimulus (nociceptive stimulus)(侵害刺激)は脊髄神経・脳神経を介してCNSに入り、上行路ascending tracts上行路(ascending tracts)ascending tracts(上行路)は最終的に視床または視床下部で終止する。
- 髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)(+前核pronucleus前核(pronucleus)pronucleus(前核))で終止する経路は、前頭前野Prefrontal cortex前頭前野(Prefrontal cortex)Prefrontal cortex(前頭前野)・帯状回cingulate gyrus帯状回(cingulate gyrus)cingulate gyrus(帯状回)・大脳辺縁系limbic system大脳辺縁系(limbic system)limbic system(大脳辺縁系)へ投射する → 動機づけmotivation動機づけ(motivation)motivation(動機づけ)・行動・気分を決定する
- VPL・VPMで終止する経路は一次体性感覚野primary somatosensory cortex一次体性感覚野(primary somatosensory cortex)primary somatosensory cortex(一次体性感覚野)(Br 3,1,2)へ投射する → 刺激の局在に不可欠
- 視床下部は内分泌・自律機能の最高中枢であり、侵害情報は視床下部を介してコルチゾール分泌・血圧・心拍数を修飾する
原始感覚protopathic sensibility原始感覚(protopathic sensibility)protopathic sensibility(原始感覚)と識別性感覚epicritic sensibility識別性感覚(epicritic sensibility)epicritic sensibility(識別性感覚)の詳しい比較は19のまとめで扱う。
まとめ
- 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)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚)・熱感・痛覚)は体幹・四肢では脊髄視床路、頭部では腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路)により伝えられる。
- 2次ニューロンの軸索は、その脊髄分節spinal cord segments脊髄分節(spinal cord segments)spinal cord segments(脊髄分節)の前白交連anterior white commissure前白交連(anterior white commissure)anterior white commissure(前白交連)で速やかに交叉し対側の前外側索lateral funiculus側索(lateral funiculus)lateral funiculus(側索)を上行する——この「早く低い位置での交叉」が前外側系anterolateral system前外側系(anterolateral system)anterolateral system(前外側系)最大の特徴。
- 前脊髄視床路anterior spinothalamic tract前脊髄視床路(anterior spinothalamic tract)anterior spinothalamic tract(前脊髄視床路)(粗大触覚crude touch粗大触覚(crude touch)crude touch(粗大触覚)・圧覚touch-pressure圧覚(touch-pressure)touch-pressure(圧覚))と外側脊髄視床路lateral spinothalamic tract外側脊髄視床路(lateral spinothalamic tract)lateral spinothalamic tract(外側脊髄視床路)(熱感・痛覚)は延髄で脊髄毛帯spinal lemniscus脊髄毛帯(spinal lemniscus)spinal lemniscus(脊髄毛帯)としてまとまり、視床VPL(頭部はVPM)で3次ニューロンにシナプスする。
- 脊髄網様体視床路spinoreticulothalamic tract脊髄網様体視床路(spinoreticulothalamic tract)spinoreticulothalamic tract(脊髄網様体視床路)・脊髄視床下部路spinohypothalamic tract脊髄視床下部路(spinohypothalamic tract)spinohypothalamic tract(脊髄視床下部路)は、髄板内核intralaminar nuclei髄板内核(intralaminar nuclei)intralaminar nuclei(髄板内核)・正中核midline nuclei正中核(midline nuclei)midline nuclei(正中核)(前頭前野Prefrontal cortex前頭前野(Prefrontal cortex)Prefrontal cortex(前頭前野)・辺縁系へ→気分・動機づけmotivation動機づけ(motivation)motivation(動機づけ))や視床下部(自律・内分泌へ→コルチゾール・血圧・心拍)へ情報を分岐させる。
- 頭部の経路は体幹・四肢の経路とほぼ並行しており、DRG→三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節)、脊髄後角dorsal horn脊髄後角(dorsal horn)dorsal horn(脊髄後角)→脊髄三叉神経核spinal trigeminal nucleus脊髄三叉神経核(spinal trigeminal nucleus)spinal trigeminal nucleus(脊髄三叉神経核)、脊髄視床路→腹側三叉神経視床路ventral trigeminothalamic tract腹側三叉神経視床路(ventral trigeminothalamic tract)ventral trigeminothalamic tract(腹側三叉神経視床路)、VPL→VPMと対応する。