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神経系を構成する細胞

神経系は中枢神経系（CNS）と末梢神経系（PNS）に分けることができる。

1. 神経系は、特定の化学物質が結合し、細胞の活動を変化させることができる細胞上の部位から情報を受け取ります。 これらの部位は受容体と呼ばれます。
2. この情報を処理し、受容体から入ってくるすべての信号を統合することによって、適切な反応を決定します。

神経系を構成する細胞には、主に神経細胞とグリア細胞の2種類があります。 人間の神経系には約1兆個のニューロンがあります！

この重要な細胞は、神経系内のコミュニケーションを可能にします。

• すべてのニューロンは非常に興奮しやすく、環境刺激に非常によく反応できることを意味します。

  このように、神経細胞は電気をよく通すので、離れた場所にある細胞にも素早く電気信号が伝わり、刺激に応答することができる。 つまり、電気信号がニューロンの末端に伝わると、その細胞は神経伝達物質と呼ばれる特定の化学メッセンジャーを分泌する。

ニューロンは3つの基本セクションに分けられます：

• 細胞体。 その名の通り、細胞の本体部分である。 3321>

• デンドライト（Dendrites）。 細胞体から外側に突き出たアンテナのようなものである。 他のニューロンからの信号を受信するために利用可能な表面積を増加させる。 神経細胞は時に40万個もの樹状突起を持つことがある！
• 軸索。 軸索は神経線維としても知られています。 細胞体から伸び、他の細胞で終わる細長い管状の構造である。 軸索は、活動電位と呼ばれる電気信号を神経細胞から遠ざける。 軸索の長さは様々で、1ミリ以下のものから1メートル以上のものまであります。 例えば、母趾を支配するニューロンの軸索は、腰の脊髄にあるその細胞体の起点から、脚をずっと下ってつま先までの距離を移動しなければなりません。
  • 軸索山は軸索の最初の部分で、軸索がそこから離れる細胞体の領域です。
  • 軸索末端は、軸索の末端で、活動電位が下に向かって伝導されるところです。

    求心性ニューロン

    求心性ニューロンは、CNSに向かって信号を伝達する-求心性とは「向かって」という意味である。

    求心性神経細胞は、その末端に受容体を持ち、特定の刺激に反応して活動電位を発生させる。 これらの活動電位は、軸索の長さに沿って脊髄（CNSの一部）に向かって伝達される。

    求心性ニューロン

    求心性ニューロンは主に末梢神経系に存在するが、その細胞体はCNSで発生したものである。 中枢神経系から入ってきた多くの信号は求心性ニューロンに収束され、そのニューロンは体内の様々な器官への出力信号に影響を与える。 7702>

    介在ニューロン

    介在ニューロンは、完全にCNS内に存在する。 インターニューロンは全ニューロンの約99％を占め、主に2つの機能を有する。

    1. インターニューロンは求心性ニューロンと求心性ニューロンの間に位置し、したがってこれらのニューロンからのすべての情報と反応を一緒に統合するよう働く。 たとえば、熱いストーブに手で触れたとき、求心性ニューロンは情報を受け取ります。 この信号を受信すると、対応する介在ニューロンが求心性ニューロンに信号を送り、求心性ニューロンは手や腕の筋肉にメッセンジャーを伝達して、熱いものから離れるように指示する。
    2. 介在ニューロンの間の接続自体が、感情や創造性など、心のさまざまな抽象的現象を担っている。

    グリア細胞

    前述のように、ニューロンに加えて、グリア細胞は神経系を構成するもうひとつの主要細胞タイプである。 グリア細胞はニューログリアとも呼ばれます。 神経細胞ほど知られてはいませんが、中枢神経系内の細胞の約90％を占めています。 しかし、神経細胞のように広範囲に枝分かれしているわけではないので、脳内の空間の約半分しか占めていません。 グリア細胞は、神経細胞とは異なり、神経の電気信号を伝達することはありません。 その代わり、神経細胞を保護し、栄養を与える役割を担っている。 神経細胞は、グリア細胞に依存して成長し、栄養を補給し、効果的なシナプスを確立している。 したがって、CNSのグリア細胞は、細胞の生存に必要なプロセスを通じて、物理的にも化学的にもニューロンをサポートしています。 さらに、神経系のニューロンを取り囲む液体の組成を維持し、調節しています。 この環境は非常に特殊であり、神経細胞の機能を最適化するためには非常に狭い範囲が必要とされるため、これは非常に重要なことです。 グリア細胞はまた、シナプス機能の強化にも積極的に関与している。

    CNSには、アストロサイト、オリゴデンドロサイト、ミクログリア、上衣細胞の4種類のグリア細胞が主に存在する。

    アストロサイト

    「アストロ」は「星」を、「サイト」は「細胞」を意味します。 アストロサイトは星のような形をしているため、このような名前がついています。 アストロサイトはグリア細胞の中で最も多く存在し、以下のような重要な機能を担っている。

    • 神経細胞を正しい位置に固定する「接着剤」の役割を果たす
    • 胎児の脳の発達過程で神経細胞を正しい目的地に導く足場の役割を果たす
    • 脳の小血管を変化させて血液と脳の境界を確立させる

    • 。脳関門
  • 脳損傷の修復や神経瘢痕組織の形成を助ける
  • ある化学伝達物質を取り込み、その作用を停止させることによって神経伝達物質の活性化に関与する。 また、取り込まれた化学物質を分解し、より多くの神経伝達物質を作るための原料に変えます。
  • 脳液から過剰なカリウムイオンを取り込み、ナトリウムとカリウムのイオン間の比率を安定させるのに役立ちます。

  オリゴデンドロサイト

  オリゴデンドロサイトはCNSの軸索の周りに鞘を形成し、絶縁体として機能する。

  ミクログリア

  ミクログリアは、CNSの免疫防御細胞として機能します。 7702>

  上衣細胞

  上衣細胞はCNSの内部空洞を覆っています。 脳の空洞を覆っている上衣細胞は、脳脊髄液（CSF）の形成にも寄与している。 これらの細胞には繊毛と呼ばれる尾状の突起がある。 この繊毛の拍動により、脳腔内の髄液の流れが補助される。 また、上衣細胞は脳の幹細胞として働き、他のグリア細胞や脳の特定の部位でのみ作られる新しいニューロンを形成する可能性を持っている。 シュワン細胞は、末梢神経系で神経線維の周りに繰り返し巻き付き、中枢神経系でオリゴデンドロサイトが作る膜に似たミエリン鞘を作る。

  サテライト細胞

  サテライト細胞は、末梢神経系の神経節において、神経細胞の細胞体を取り囲むように存在しています。 その機能はまだ正しく定義されていません。

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  Synapses

  A synapse typically involves a junction between axon terminal of one neuron, and is a past of a past of a stroke, and the past of a stroke, and a past of a stroke, and a past of a stroke, and a past of a stroke, and a past of a stroke, and a past of a stroke, and a past of a pressure, and a past of a pressure, and a past of a stroke, シナプス前細胞と呼ばれる神経細胞と、シナプス後細胞と呼ばれる第2の神経細胞の樹状突起または細胞体。 軸索と軸索、あるいは樹状突起と樹状突起の結合が起こることはあまりない。 CNS内のいくつかのニューロンは、10万ものシナプス入力を受け取ると推定されています！

  シナプスはどのように見えるのでしょうか？

  シナプス前ニューロンの軸索端は、シナプスに向かって活動電位という電気シグナルを伝導しています。 軸索末端には、シナプスノブと呼ばれるわずかな膨らみがあります。 ここで、神経伝達物質と呼ばれる化学伝達物質が作られ、伸張されます。 シナプス前細胞のシナプスノブは、シナプス後細胞の近くに位置しています。 2つのニューロンの間の空間はシナプス間隙と呼ばれ、電流が1つの細胞から別の細胞に直接通過するには広すぎるため、ニューロン間の活動電位の伝達が妨げられる。

  シナプスは一方向にしか作用しない。 シナプス前細胞はシナプス後細胞の細胞膜電圧（細胞膜電位として知られている）に影響を与えるが、シナプス後細胞はシナプス前細胞膜電位に直接影響を与えることはできない。

  シナプスで何が起こるか

  1. 電気信号（活動電位）は開始されてシナプス前細胞の軸索端に伝わる。 3321>

  2. 神経細胞内のカルシウムイオン濃度は、内部と比較して外部の方がはるかに高くなるため、カルシウムイオンは開いたカルシウムチャネルを通じてシナプス結節に流れ込みます。
  3. 神経伝達物質はシナプス間隙を移動し、シナプス後神経細胞上の受容体に結合します。
  4. 受容体に結合した神経伝達物質は、シナプス後神経細胞の化学的に制御されたイオンチャネルを開き、異なるイオンがシナプス後神経細胞に流入または流出するようになります。

  興奮性シナプス

  興奮性シナプスは、シナプス事象の結果として、シナプス後ニューロンがより興奮性になるものである。 このようなシナプスでは、神経伝達物質がシナプス後のニューロン上の受容体に結合する。 これにより、少数のカリウムイオンが細胞外に、多数のナトリウムイオンが細胞内に移動する。 カリウムイオンもナトリウムイオンも1つの正の電荷を持っているので、全体として細胞膜の内側がわずかに正になり、細胞が静止しているときに比べて活動電位が誘発されやすくなる。 興奮性シナプスにおけるこのような膜電圧の変化を興奮性シナプス後電位（EPSP）と呼ぶ。

  抑制性シナプス

  抑制性シナプスとは、シナプス事象の結果としてシナプス後ニューロンの興奮性が低くなるものである。 このようなシナプスでは、神経伝達物質がシナプス後ニューロン上の受容体に結合する。 その結果、カリウムイオンが細胞外に出ていき、塩化物イオンが細胞内に入ることになる。 カリウムイオンはプラス、塩化物イオンはマイナスの電荷を帯びているため、全体として細胞膜の内側がわずかにマイナスになり、静止時と比べて活動電位が発生しにくくなる。 この抑制性シナプスにおける膜電圧の変化を抑制性シナプス後電位（IPSP）と呼びます。

  中枢神経系（CNS）とは

  中枢神経系は、身体全体の神経系の1つです。 脳と脊髄で構成され、それぞれ頭蓋骨と脊椎の中にあり、保護されています。 神経系の他の部分は、末梢神経系（PNS）と呼ばれています。 7702>

  中枢神経系と末梢神経系の相互作用

  末梢神経系（PNS）は神経と神経節（神経細胞のクラスター）で構成されています。 PNSとCNSは協力して、脳と体の残りの部分の間で情報を送っています。 神経はCNSから頭蓋骨と椎骨を経て出ており、PNSを使って体の残りの部分に情報を伝える。 感覚器部門は、身体全体からの信号を中枢神経系に戻して解読し、運動器部門は、中枢神経系から身体全体の細胞に信号を伝達して、その情報に対する身体の反応を実行する。

  CNSの各部位

  CNSには主に6つの部位があります。 これらは以下の通りです。

  1. 脊髄
  2. 延髄
  3. 大脳と小脳（延髄とともに脳幹を形成）
  4. 中脳
  5. 間脳
  6. 大脳半球

  最後に述べた5つはすべて脳の一部分であり、その中で最も重要なのが大脳です。

  灰白質と白質

  この6つの区分の中に、さらに下位の領域がある。 これらは、主にどのような構造で構成されているかによって分けられています。 その1つが灰白質という領域です。 灰白質は主に細胞体と樹状突起で構成されている。 新鮮な材料では灰色に見えるので、灰白質と呼ばれます。 もう一つの領域は白質と呼ばれ、新鮮な組織では白い外観をしている。 白質は主に軸索で構成され、軸索の周囲にミエリン鞘と呼ばれる膜があるため白色に見える。

  脊髄

  脊髄は、手足や体幹部の筋肉、体内の器官の機能を制御する重要な役割を担っている。 また、これらの構造物からの情報を処理し、脳との間で情報を送受信する。 また、背側根と腹側根と呼ばれる一対の根を含んでいる。 これらの根は脊髄神経と混在するようになり、PNSの一部である感覚軸索と運動軸索を含んでいる。 軸索と脊髄神経は、全身の筋肉や臓器と脊髄の間で情報を伝達するために協働する。

  脳幹

  脳幹は、髄質、脳橋、小脳から構成されている。

  1. 頭蓋骨の構造から入ってくる情報を受け取る。
  2. 脊髄と高次脳領域の間で情報を伝達する。
  3. 脳幹の異なる部分の作用をまとめ、刺激のレベルを調整する。

  髄：髄は脊髄のすぐ上に位置しています。 大脳からの信号を脊髄に伝えるピラミッドと呼ばれる構造がある。 これは体の骨格筋を刺激するもので、一般に動きを作り出すのに使われる筋肉である。 また、脊髄や脳の他の部分からの情報を受け取り、小脳に伝達します。

  髄質の一部は、味蕾、咽頭、さらに胸腔と腹腔からの情報も受け取ります。 この情報を受け取る細胞構造には、以下のような機能があります：

  1. 心拍数と心臓ポンプの強さを制御する
  2. 血圧を制御する
  3. 呼吸の速さと強さを制御する

  髄質は、話す、飲み込む、咳/くしゃみ、吐く、汗、唾液、舌および頭の動きでも大切な役割を担っています。

  大脳と小脳：大脳は脳幹の前部にあるふくらみで、小脳は大脳の下にあります。 大脳は大脳からの情報を小脳に伝えるとともに、睡眠、聴覚、平衡感覚、顔の感覚・表情、呼吸、嚥下などに関与している。 小脳は、筋肉の調整、感情、判断などの認知プロセスに関与している。 さまざまな領域に分かれています。

  • 大脳脚
  • 被蓋
  • 黒質
  • 中心灰白質
  • 直腸

  といった具合に分かれています。

  • 内側レムニスカス

  間脳

  間脳は視床と視床下部という2つの要素から構成されています。

  視床。 視床は、大脳半球に情報を伝達する重要な役割を担っています。 また、大脳の領域から情報を受け取ります。

  視床は、情動と記憶を司る大脳辺縁系と密接に関連している。 眼球運動、味覚、嗅覚、聴覚、平衡感覚も視床下部と関連しています。 視床下部は、自律神経系の主要な制御中枢であり、体内のすべてのシステムが円滑に機能するために重要な役割を担っている。 また、下垂体からのホルモンの放出にも関与しています。 視床下部は、以下のような多くの身体機能に関与しています。

  1. ホルモン分泌
  2. 自律神経作用（体のコントロールシステムとして働く）
  3. 体温調節
  4. 食事や水の摂取量を感知する（体に感じる 空腹や喉の渇き）
  5. 睡眠と覚醒
  6. 記憶
  7. 感情と行動

  大脳半球

  大脳半球は大きく4つの部分から構成されています。

  1. 大脳皮質
  2. 基底核
  3. 海馬
  4. アミダラ

  大脳皮質です。 大脳皮質は大脳半球の表面に位置している。 大脳皮質は大脳半球の表面にあり、非常に複雑に折れ曲がっている。 このため、頭蓋骨という狭い空間に大きな表面積を確保することができる。 大脳皮質は、前頭葉（前葉）、頭頂葉（前葉と後葉の間）、後頭葉（後葉）、側頭葉（側葉）という4つの葉に分かれています。

  基底核：基底核は、脳の深部にある細胞の集まりで、多くの高等脳機能で重要な役割を担っています。

  パーキンソン病では、大脳基底核が損傷しています。 パーキンソン病の患者さんは、その結果、震えや動作の鈍化を経験します。 大脳基底核は、認知や感情など、行動の他の側面にも影響を与える＜7702＞＜7123＞海馬。 海馬は記憶の形成に重要な役割を担っている。 また、思考や気分に影響を与える大脳辺縁系の一部でもある。

  アミダラ。 アミダラは、ホルモンの分泌や自律神経系の働きを調整する。 また、大脳辺縁系の一部であり、情動に関与する。

  髄膜層

  髄膜層は、髄膜と呼ばれることもある。 脳と脊髄を包んでいる3つの層である。 その役割は、主に脳の保護と脳との血液の循環である。

  1. 硬膜
  2. クモ膜
  3. α膜

  硬膜です。 硬膜は髄膜の最外層である。 最も厚い膜である。 大脳半球と脳幹の周囲の硬膜は、実際には2層で構成されている。 7702>

  くも膜。 クモ膜は、中間の髄膜層である。 硬膜に隣接しているが、硬膜とは緊密に結合していない。 硬膜と硬膜の間は硬膜下腔と呼ばれる。 硬膜の血管が破れると出血し、硬膜下腔に血栓ができ、硬膜下血腫となります。 この血栓がクモ膜と硬膜を押し広げ、脳組織を圧迫するため危険です。 髄膜は最も内側にある髄膜層で、脳と脊髄に付着している。 繊細な層で、くも膜下腔と呼ばれる空間によってくも膜と隔てられている。

  脳脊髄液（CSF）

  脳脊髄液（CSF）は、脳室系と呼ばれるCNS内の空洞のネットワークを通じて、脳の内部を浴びています。 CSFには次のような機能があります。 脳は脳脊髄液の中に沈んだり浮いたりすることはなく、浮遊したままである。 そのため、脳はその重さに耐えられず、適切な大きさまで成長することができる。 もし脳が頭蓋骨の底に留まっていたら、自重による圧力で神経組織が死んでしまうだろう。 CSFは、頭が揺れたときに頭蓋骨の内側に脳がぶつからないように保護している。 しかし、激しい揺れで脳が頭蓋骨の底にぶつかったり、剪断されたりして、脳を損傷する可能性があるため、この保護には限界がある。 髄液は最終的に血流に吸収される。 これにより、中枢神経系から老廃物を除去し、最適な化学環境を維持することができます。 その組成がわずかに変化するだけで、神経系に異常が生じることがある。 例えば、髄液が塩基性（酸性）すぎると、めまいや失神を引き起こします。

  CNSはどのように発生するか？

  人間の胚は、外胚葉、中胚葉、内胚葉と呼ばれる三つの主要細胞層から構成されています。 中枢神経系は、外胚葉の中でも神経板と呼ばれる特殊な領域から発生します。 神経板が神経系を形成し始める過程を神経誘導と呼ぶ。

  神経板は胚の正中線に沿って位置している。 正中線のくぼみが形成され、神経板に沿って深くなり、神経溝と呼ばれる溝が形成されます。 この溝が閉じて、神経管と呼ばれる中空の管になります。

  加齢とともに中枢神経系はどうなるのか？

  神経系の働きは小児期から老年期にかけて変化し、30歳前後で発達のピークを迎えます。 脳機能のさまざまな側面が、年齢によって影響を受ける傾向があります。 例えば、語彙力や言葉の使い方は70歳くらいから衰え始めますが、情報処理能力は神経障害がなければ80歳くらいまで維持できます。

  加齢に伴い、神経細胞の数は全体的に減少し始めます。 この脳細胞の減少により、一般的に75歳では30歳と比べて脳の重さが56%も軽くなると言われています。 また、いくつかの要因から、脳の機能全体も低下していきます。

  精神的、身体的活動（運動など）を行うことで、脳機能、特に記憶の分野の低下を遅らせることができます。

  しかし、CNSのすべての機能が、高齢になると同じように影響を受けるわけではありません。 運動協調性、知的機能、短期記憶などの能力は低下しますが、言語能力や長期記憶は、神経学的な病気がなければ維持されます。

  妊娠中の脳の発達に母親の要因はどのように影響するか

  アルコール

  胎児アルコール症候群（FAS）やその他の先天異常は、アルコール暴露と頻繁に関連しています。 FASは、非遺伝的な精神遅滞の最も頻繁な原因の1つです。 FASの特徴は以下の通りです。

  • 顔面の異常（目の開きが小さい、頬骨が平ら、鼻梁が落ち込んでいる、鼻と上唇の間の溝が未発達など）
  • 成長障害
  • 。 中程度の学習障害から重度の知的障害までの脳機能障害
  • 視力・聴力の障害

  妊婦が胎児に危険を及ぼすことなく摂取できる「安全な」アルコール量というものは存在しません。

  薬物

  ヘロインとメサドン。 ヘロインとその代用品であるメタドンは、コカイン、アルコール、タバコなど、他の有害物質と一緒に摂取されることがよくあります。 これらの薬物が発達中の脳に及ぼす正確な影響については、十分な研究がなされていない。 しかし、実験室での研究では、これらの薬物が脳の発達に大きな影響を与え、実験室の条件下で脳細胞に変化をもたらすことが示唆されています。

  コカイン。 他のほとんどの毒素と同様に、コカインは未熟児や子宮内発育遅延のリスク上昇と関連している。 発達中のコカインへの暴露は、小頭症、脳の奇形、および他のいくつかの脳障害に関連している。 出生後、コカインの影響として、睡眠障害、摂食障害、てんかん発作が起こることがあります。

  しかし、胎児の時にコカインにさらされた子供の中には、長期的な神経学的障害を発症する者がいる。 IQは一般に正常範囲内ですが、しばしば集中力の欠如、気が散りやすい、攻撃的または衝動的な振る舞いを示すことがあります。 また、不安障害やうつ病を発症するリスクも高まります。

  カフェイン カフェインは、妊娠中はより早く分解され、いくつかの動物実験では、カフェインが発達中の脳に集中することが示唆されています。 カフェイン自体は、少量から中程度の量を摂取する場合、胎児の奇形のリスクを大きく増加させないようです。

  喫煙。 母親の喫煙は、乳幼児突然死症候群（SIDS）の主要な危険因子である。 また、成長遅延や行動障害（精神疾患）のリスク増加にもつながっています。 タバコの煙に含まれる2つの物質、一酸化炭素とニコチンは、胎児の脳に直接作用するか、酸素供給不足を引き起こすことによって影響を及ぼします。 この3つはいずれも胎児の脳奇形のリスクを高めます。 しかし、これらは妊娠中の糖尿病女性のために作られた特別なプログラムに従って、状態をコントロールすることで予防することができます。

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