Neuroanatomy

Neuroanatomy · 23

大脳辺縁系(核と伝導路)

Limbic system (nuclei and tracts)

応用トピック
記憶障害の分類アルツハイマー病辺縁系記憶障害の局在自己免疫性脳炎不安症群:パニック症・広場恐怖症・全般不安症・恐怖症精神疾患の神経生物学的基盤心的外傷後ストレス障害:病因・疫学・診断・経過・鑑別・治療
画像所見
内側側頭葉のFLAIR高信号脈絡裂嚢胞

🧠 の配線は「閉じたループ」として覚えると系統立って理解できる。 その代表が海馬→→(cingulum・を介して)海馬へ戻る、という一周する回路であり、これが「記憶と情動が結びつく」解剖学的な理由そのものである。はこのと並走する「情動回路」を成し、視床下部・を介して自律神経・へ出力する——2つの回路が・視床下部で交差することで、記憶・情動・自律反応が統合される。

機能

辺縁系にまたがる複数の構造を指す用語であり、これらは機能的・解剖学的に相互連絡している。

機能はに関連する。

  • の調節(特に情動刺激への反応)
  • の設定、への関与
  • 生殖に関連する本能行動——性行動・行動
  • 空間3D

複合的なヒト機能としては以下がある。

  • 情動・行動表出の中枢
  • 学習・記憶への関与

「辺縁葉」

  • 大脳半球の内側面で、周囲・周囲に見られる輪状の
  • 構成する構造:(辺縁回とも呼ばれる)、、海馬、

辺縁系の構成要素

の2カテゴリーに分けられる。

、側頭極、を形成)、(海馬・

は位置により3群に分けられる。

部位 含まれる主な核・構造
視床核()、核()、視床下部核(
中脳 、網様体の一部、

帯状回

  • 情動形成・処理、学習・記憶に関与する
  • これらの機能の組み合わせにより、結果と行動を結びつける上で強い影響力を持つ
  • 入力:・側頭皮質、皮質下
  • 出力:主にへ、また皮質下脳幹構造・へも

前頭前野

  • 運動野より前方の皮質を指す
  • の2部に分かれる
  • 人格表出、複雑な認知行動の計画、意思決定、行動の調整、言語のある側面の調整に関連する
  • :感覚運動野・と豊富に連絡する
  • と強い連絡を持ち、皮質下辺縁構造(視床下部・中隔)へ投射する

海馬形成体

複数の機能を持つ。

  • 最も重要なのは記憶処理(学習)への関与——短期記憶から長期記憶への変換
  • は海馬とに結びつく
  • 情動的・自律的記憶の形成はを介して中継される
  • 運動記憶は視床を介した感覚野・運動野の関与を含む
  • 怒り・・意識・攻撃性にも寄与する

発生段階

  • 海馬皮質は一種の折りたたみ(folding)として発生する。まっすぐな状態から最終状態へ折りたたまれる過程でS字形を形成する
  • は再配置され移動する
  • =海馬

組織像

での像。

  • が密に詰まった層として表される
  • 前部・:海馬皮質ととの移行層
  • と海馬の間に見える(図中の赤線で示される)仮想線:発生におけるの連続であり、からなる
  • この線の両側にが見られる:側は、海馬側は
  • では、海馬のへ放散する
  • の連続
  • 部位に応じて海馬に番号が付けられる:CA1がに最も近く、CA2・CA3と続き、CA4はに隣接する

海馬皮質は4層からなるとされる(原ノートで本文中に詳述されているのは以下の2層)。

  • を覆い、その下に白質であるがある
  • :最も目立つ層で、が多数存在する
  • :白質側にあり、の連続

💡 組織像には他にも同定される。 これらは図には示されるが、原ノートの本文ではほど詳述されていない——標本を見る際は「表層の群→中央の→白質()」という並びで捉えるとよい。

海馬形成体の連絡

  • 入力は・その他領域から。のニューロンに終止する
  • 内の他部位へ投射を送る。例:・CA1・CA3・ニューロンへ)
  • ニューロンはへ、また領域を介してへ投射する
  • を持ち、へ向かう
  • 自身の軸索はへ向かう。内でこれらの軸索は側枝を出し、軸索本幹はからへ入る。を経て(視床下部)中隔・視床下部の他部位で終止する
    • この側枝はSchaffer側枝(Schäfer collaterals)と呼ばれ、海馬内の他の内の他ニューロンと連絡する
  • 主要な出力はであり、に連続する
  • ——GABA作動性のが存在する
flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='entorhinal cortex'>嗅内皮質</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='perforant pathway'>貫通路</span>"| B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dentate gyrus granule cells'>歯状回顆粒細胞</span>"]
  B -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mossy fibre'>苔状線維</span>"| C["CA3 <span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyramidal neurons'>錐体細胞</span>"]
  C -->|"Schaffer側枝 Schäfer collaterals"| D["CA1 <span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyramidal neurons'>錐体細胞</span>"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='subiculum'>海馬台</span>"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveus'>海馬采</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fimbria'>采</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fornix'>フォルニクス</span>"]

海馬の求心性・遠心性線維

求心性 性(経由)
からの体性感覚・視覚・聴覚・嗅覚・運動情報 視床下部(
対側海馬(を介して) 中隔領域
視床(
視床下部
視床(・外側背側核)

扁桃体複合体

  • の側頭極にある複数のからなる
  • 2大構成要素:
  • 環境刺激(特に情動的内容を持つもの)への行動・自律神経・内分泌反応を協調する中枢
  • ストレス状況への協調反応に重要
  • 個体・種の生存に関わる行動反応を統合する
  • さまざまな情動刺激に反応するが、特に恐怖・不安に関連するものに反応する
  • 入力:全感覚および内臓から。嗅覚情報はから、視覚・聴覚・体性感覚情報は帯状皮質・から。内臓情報は視床下部・中隔野(Brocaの対角帯 diagonal band of Brocaと中隔野を結ぶ)・眼窩皮質から
  • 出力:および——海馬・・視床()へ直接

中隔核

  • の腹側に位置
  • 海馬とはを介して、とはを介して連絡する
  • からの入力をを介して受ける
  • 出力はへ(を介して)、視床下部へ(を介して)向かう

側坐核

  • 頭の腹側に位置
  • られた性行動に関与
  • 行動(薬物探索行動)に関与
  • 辺縁系と運動系のインターフェース

辺縁系の主な入力は(嗅脳 rhinencephalon)と、に関する感覚情報を運ぶ脊髄視床路であり、後者は幼少期の認知・社会性発達において重要である。

辺縁系の求心路

  • などの複数構造へ投射する
  • 脊髄視床路:網様体へ側枝を送る。が海馬・へ投射を運ぶ。は脊髄視床路の痛覚関連活動をへ中継する

Papez回路

  • Papezは辺縁系構造間に明確に規定された回路が存在すると提唱した
  • 回路の構成要素:・海馬・視床下部・——これらは特定の神経経路で結ばれる
  • 情動の感情・表出に関与する
  • 海馬のを構成する。の軸索はに入り、→体部→を経てで終止する
  • であり、(Vicq d’Azyr路)を介してへ線維を中継する
  • のニューロンはへ投射する。ここから、ニューロンはを介して海馬後部へ、またはを介して海馬前部へ投射し、回路が完結する
flowchart TD
  A["海馬(hippocampus、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyramidal neurons'>錐体ニューロン</span>)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fimbria'>采</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fornix'>フォルニクス</span>脚・体部・柱(fornix)"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mammillary bodies'>乳頭体</span>"]
  C -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mammillothalamic tract'>乳頭体視床路</span>(Vicq d'Azyr路)"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterior thalamic nucleus'>視床前核</span>"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cingulate gyrus'>帯状回</span>"]
  E -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dentate gyrus'>歯状回</span>経由"| F["海馬後部"]
  E -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='subcallosal area'>脳梁下野</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paraterminal gyrus'>傍終板回</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='entorhinal cortex'>嗅内皮質</span>経由"| G["海馬前部"]
  F --> A
  G --> A

💡 なぜの病変が記憶障害を起こすのか。 の「」であり、海馬からの出力をへ伝える一本道である。ここが遮断されると回路全体が機能を失い、新しい記憶を長期記憶へ変換できなくなる——Korsakoff症候群の解剖学的基盤である。

辺縁系の遠心路

  • からまたはを介して視床下部・へ。からはに達する
  • へ投射する。この経路はと呼ばれる。から網様体へ投射があり、ここから自律神経調節に影響を及ぼしうる

辺縁系の主要な出力

  1. 情動行動のための運動出力
    • 帯状皮質に達し、そこから線条体・を介して経路に影響する
    • 錐体外路性運動出力は網様体・を介して到達しうる
  2. 自律神経調節
    • を介して調節されうる

自律神経出力のより詳しい2ニューロン経路(節前・、神経節の位置)はの微細構造・伝導路を参照。

Papez回路と扁桃体回路の統合

  • 海馬・は相互に連絡している
  • は視床下部・(内分泌・自律出力の中枢)に到達する
  • 辺縁系は長期記憶形成とも連絡する。は他のと連絡を持つ
  • 恐怖・怒りなどの情動はの機能と強く結びついている

辺縁系に関連する疾患

疾患 病変部位・背景 主な症状
Korsakoff症候群 の病変。重症、ビタミンB1欠乏が背景となりうる (新しいことを覚えられない)、
Klüver-Bucy症候群 の両側性病変 ・闘争反応の消失、情動反応の減弱、
てんかん発作 ・海馬に最も多い
うつ病 辺縁系との関連が研究されている

⚠️ Korsakoff症候群とは、いずれもビタミンB1()欠乏という共通の背景を持つ。 患者で急性の意識障害・・失調をみたらを、慢性の健忘・をみたらKorsakoff症候群を必ず鑑別に挙げる。

まとめ

  • 辺縁系はにまたがる機能的複合体で、に関わる情動・自律・内分泌・記憶機能を担う。など)と・中脳の3群)に分けられる。
  • は海馬→→海馬という閉じたループであり、情動とを結びつける解剖学的基盤である。
  • は情動(特に恐怖・不安)の中枢であり、を介して視床下部・へ出力し、と並走する「回路」を形成する。
  • 辺縁系の出力は運動(帯状皮質・錐体外路)・自律神経(視床下部・・IML)・内分泌()の3系統に分かれる。
  • 病変によるKorsakoff症候群、両側病変によるKlüver-Bucy症候群が代表的な臨床対応であり、・海馬はてんかん焦点として最も頻度が高い。