中枢神経系;神経系中枢部 Pars centralis systemae nervosi; Systema nervosum centrale
中枢神経系は脳と脊髄から成り、情報の統合・運動計画・自律調節・高次認知を司る。灰白質は神経細胞体が密集し情報処理の中心、白質は有髄線維で領域間連絡を担う。発生は外胚葉由来の神経管から分化し、一次・二次脳胞や脳室系を形成する。髄膜、血液脳関門、脳脊髄液が保護と恒常性を維持し、臨床では神経診察、画像診断、代表的疾患(脳卒中、髄膜炎、脊髄圧迫など)の評価が重要である。
概説(定義・構成)
中枢神経系(central nervous system; CNS、TA: pars centralis systematis nervosi)は、**脳(encephalon)と脊髄(medulla spinalis)**からなり、感覚入力の統合、随意運動の計画と実行、自律機能の中枢性調節、学習・記憶・情動などの高次機能を担う(Standring, 2021; Kandel et al., 2021)。末梢神経系(peripheral nervous system; PNS)と相補的に機能し、CNS は「情報処理・統合」、PNS は「入力・出力の伝達」という枠組みで理解すると整理しやすい(Moore, Dalley & Agur, 2023)。
- 灰白質(substantia grisea):神経細胞体・樹状突起・シナプスが密で、情報処理の主座(Kandel et al., 2021)。
- 白質(substantia alba):有髄線維束が主体で、領域間の連絡路(投射線維・連合線維・交連線維)を形成する(Standring, 2021)。
発生(神経管からの分化)
CNS は外胚葉由来で、神経板→神経溝→神経管へと形成される(Sadler, 2023)。神経管の頭側は脳へ、尾側は脊髄へ分化する。
- 一次脳胞(primary brain vesicles):前脳(prosencephalon)・中脳(mesencephalon)・菱脳(rhombencephalon)(Sadler, 2023)。
- 二次脳胞(secondary vesicles):前脳→終脳(telencephalon)+間脳(diencephalon)、菱脳→後脳(metencephalon)+髄脳(myelencephalon)(Sadler, 2023)。
- 脳室系(ventricular system):神経管腔が拡大・分節化して側脳室〜第4脳室に連続し、脳脊髄液(CSF)の循環路となる(Standring, 2021)。
- 神経堤(neural crest):自律神経節・感覚神経節など PNS の主要成分を与え、CNS と PNS の境界形成に関与する(Sadler, 2023)。
被覆と防御:髄膜・血液脳関門・脳脊髄液
髄膜(meninges)
CNS は頭蓋・脊柱という骨性保護に加え、**硬膜(dura mater)・くも膜(arachnoid mater)・軟膜(pia mater)**により被覆される(Standring, 2021)。
- **くも膜下腔(spatium subarachnoideum)**には CSF が存在し、脳底部の槽(cisternae)として拡大する(Standring, 2021)。
血液脳関門(blood–brain barrier; BBB)
脳毛細血管内皮の密着結合、周皮細胞、アストロサイト終足などが BBB を構成し、物質移行を制御して神経活動の恒常性を維持する(Kandel et al., 2021)。
- 臨床的には、炎症・虚血・外傷などで BBB が破綻すると脳浮腫や薬剤移行性が変化しうる(Kandel et al., 2021)。
脳脊髄液(cerebrospinal fluid; CSF)