Msd マニュアル

Please confirm that you are a health care professional

honeypot link

脳機能の概要

執筆者:

Juebin Huang

, MD, PhD, Department of Neurology, University of Mississippi Medical Center

最終査読/改訂年月 2019年 2月
患者さん向けの 同じトピックページ はこちら
本ページのリソース

大脳は大脳縦裂で2つの半球に分けられ,各半球にはそれぞれ6つの脳葉がある:

前頭葉,側頭葉,頭頂葉,および後頭葉は脳の表面を覆い(脳葉 脳葉 脳葉 の図を参照),島葉はシルビウス裂の下方に隠れている。辺縁葉(辺縁系)は,左右の大脳半球の最内側縁にあるC字型の領域であり,これには隣接する葉の一部が含まれる。

それぞれの脳葉が特異的な機能を担っているが,ほとんどの活動は両半球の複数領域の協調を必要とする。例えば,後頭葉は視覚処理に不可欠であるが,両側の頭頂葉,側頭葉,および前頭葉の一部も複雑な視覚刺激を処理している。

脳葉

脳葉

脳の機能には側性化がみられることが多い。身体左側の視覚,触覚,および運動活動は右半球優位に支配されており,その逆も真である。ある種の複雑な機能には両半球が関与するが,いずれか片側の支配が優位である(大脳半球優位性)。例えば,左半球は典型的には言語に関して優位であり,右半球は空間的注意に優位である。

大脳皮質(脳の領域 脳機能の概要 の図を参照)には以下が含まれる:

  • 一次感覚野

  • 一次運動野

  • 複数の連合野(unimodal[単一の感覚を司る]およびheteromodal [多種感覚の統合を行う]な連合野を含む)

脳の領域

脳の領域

一次感覚野は,視床から体性感覚,聴覚,視覚,および味覚刺激を受け取り,視床はそれぞれに特化した感覚器および末梢受容器から刺激を受け取っている。嗅覚経路は視床を迂回し,嗅覚に特化した皮質の領域に直接つながる。感覚刺激はさらに,1つまたは複数の感覚に関わる連合野で処理される。

一次運動野の活動により随意運動が生じ,補足運動野は複雑な運動の制御および実行に関与する。

それぞれのunimodalな(単一の感覚を司る)連合野は,対応する一次感覚野に隣接しており,そこから受け取った情報を一次感覚野より高いレベルで処理する。

Heteromodal な(多種感覚の統合を行う)連合野は,単一の運動または感覚機能に制限されず,脳の複数の感覚野および運動野から集められた情報を受け取る。前頭葉,側頭葉,頭頂葉にあるheteromodalな連合野は,感覚データ,運動フィードバック,その他の情報を,生得的な記憶や生後に習得された記憶と統合する。この統合は学習を容易にし,思考,表現,および行動を生み出す。

前頭葉

前頭葉は中心溝より前方に位置する。前頭葉は習得した意図的な行動の計画および遂行に不可欠であり,同時に多くの抑制機能を有する部位でもある。前頭葉には機能的に異なる複数の領域がある:

ホムンクルス

皮質の特定の部分が身体対側の対応する部位の運動および感覚機能を支配している。身体の各部分に対応する皮質の大きさは一様ではなく,例えば,手を支配する皮質領域は肩を支配する領域よりも大きい。これらの各部分を表した地図はホムンクルス(「小人」)と呼ばれている。

ホムンクルス

頭頂葉

頭頂葉を構成するいくつかの領域は,特定の機能を有している。

  • 頭頂葉のローランド溝後部(中心後回)に位置する一次体性感覚野は,体性感覚刺激を統合し,形状,質感,および重量の再認および想起に関与している。片側の一次体性感覚野は,身体対側からの全ての体性感覚入力を受け取る(ホムンクルス ホムンクルス ホムンクルス の図を参照)。頭頂葉前部に病変が生じると,触覚による物体の再認が困難になることがある(立体感覚失認)。

  • 中心後回の後外側部には,視覚と空間を関係付ける機能があり,これらの知覚と他の感覚を統合して,動く物体の軌道の認識を引き起こしている。これらの領域は固有感覚(身体部位の空間内での位置に対する認識)も媒介する。

  • 優位半球の頭頂葉下部の部分は,計算,書字,左右見当識,手指の認識などの能力に関与している。角回に病変が生じると,失書,失算,左右失認,および手指失認が引き起こされることがある(ゲルストマン症候群)。

  • 非優位半球の頭頂葉は,身体対側とその環境を統合することで,環境空間の認識を可能にするほか,描画などの能力にも重要である。非優位半球の頭頂葉に急性損傷が起きると,対側(通常は左側)の半側空間無視や病態失認(対側の身体とその環境および対側に生じるあらゆる損傷に気づかなくなる)が生じることがある。例えば,右頭頂葉に大きな病変を有する患者は,左側麻痺の存在を否定することがある。病変がより小さい場合には,習得した運動課題(例,着衣をはじめとして,よく習得された活動)の実行能力が失われることがある(失行と呼ばれる空間動作障害)。

側頭葉

側頭葉は,聴覚認知,言語の受容,視覚的な記憶,言語的な記憶,および感情に不可欠である。右側頭葉に病変を有する患者は,一般的に非言語的聴覚刺激(例,音楽)を解釈できなくなる。左側頭葉に病変が生じると,言語の認識,記憶,および構成が著しく損なわれる。

後頭葉

後頭葉には以下が含まれる:

  • 一次視覚野

  • 視覚連合野

一次視覚野に病変が生じると,皮質盲が生じる;その病型の1つであるアントン症候群になると,患者は対象を視覚により認識できなくなるが,一般的には自身の障害を認識しておらず,しばしば見えている物を作話により説明する。

後頭葉が関与するてんかん発作は幻視を引き起こすことがあり,しばしば対側の視野に色のついた線または網目が見える。

島は内臓からの感覚および自律神経情報を統合する。一部の言語機能に関与しており,その証拠として,一部の島病変を有する患者では失語がみられる。島では痛覚および温度覚のほか,おそらくは味覚に関する情報が処理されている。

辺縁葉

辺縁葉(辺縁系)には,脳の様々な領域から入力を受け取る構造や,相互に関連する複雑な機能(例,記憶,学習,感情)に関与する構造などがある。辺縁系に影響を与える病変は通常,様々な障害を引き起こす。

側頭葉の内側辺縁系(情動に関与する部位)にてんかん焦点がある患者では,一般的に複雑部分発作がみられ,感情制御不能,および自律神経機能,認知機能,または情緒機能の障害を特徴とする。ときに,このような患者では,ユーモアの欠如,宗教への傾倒,および強迫観念を特徴とする人格変化がみられることがある。幻嗅およびhypergraphia(抑えられない書字衝動)がみられることがある。

病態生理

大脳機能障害は局所性の場合と,全般性の場合がある。局所性の病態であれ全般性の病態であれ,それが障害として現れたり,痙攣発作の病巣になったりすることがある。また,いずれの場合も,皮質下機能が影響を受けることがあり,覚醒(例,昏迷または昏睡を生じる)や思考の統合(例,せん妄を生じる)に影響を及ぼすこともある。

局所性の機能障害は通常,以下に起因する:

臨床像は,病変の部位,大きさ,および発生の速さに依存する。直径2cm未満の病変や非常にゆっくり発生する病変では,無症状のこともある。比較的大きな病変,急速に(年単位ではなく,週または月単位で)発生する病変,および両半球を同時に侵す病変は,症状を引き起こす可能性が高い。白質の局所病変は,脳の各領域間の連絡を阻害し,離断症候群(各領域の基本的な機能は維持されているにもかかわらず,2領域以上の協調活動を必要とする課題を実行できなくなる状態)を引き起こす。

全般性の機能障害は以下によって引き起こされる:

  • 中毒・代謝性疾患(一般的)

  • びまん性の炎症

  • 血管障害

  • 重度外傷

  • 腫瘍の播種

全般性の機能障害は,脳の特定の領域で発生する病態(例,膿瘍,腫瘍,外傷)が頭蓋内圧の亢進またはヘルニアを引き起こすことで発生することもある。

これらの病態は大脳機能の複数の次元に影響を及ぼす。

回復

脳損傷からの回復は,以下に示す脳の特徴に依存するところがある:

  • 大脳の残存部位の可塑性

  • 冗長性

大脳の可塑性(脳のある領域がその機能を変更できる能力)には個人差があり,年齢や全身状態にも影響を受ける。可塑性は発達中の脳で最も顕著にみられる。例えば,8歳未満で優位半球の言語野が重度の損傷を受けると,しばしば対側の半球でほぼ正常な言語機能を獲得できることがある。10歳以降も脳損傷からの回復能力は相当あるが,重度の損傷では永続的な障害が生じる頻度が高くなる。特定の脳領域では生涯を通じて可塑性が存続するものの,成人においては,損傷後に脳機能の全体的な再構築がみられることはまれである。

余剰性とは,脳の2つ以上の領域が同じ機能を遂行できる能力を指す。

高次脳機能障害

具体的な症候群として以下のものがある:

ときに精神障害(例,うつ病 抑うつ障害群 抑うつ障害群は,機能を妨げるほど重度または持続的な悲しみ,および興味または喜びが減退することにより特徴づけられる。正確な原因は不明であるが,おそらくは遺伝,神経伝達物質の変化,神経内分泌機能の変化,および心理社会的因子が関与する。診断は病歴に基づく。通常,治療は薬物療法,精神療法,またはその両方,および電気痙攣療法から成る。... さらに読む 精神病 統合失調症および関連障害群に関する序論 統合失調症および関連する精神病性障害(短期精神病性障害,妄想性障害,統合失調感情障害,統合失調症様障害,および統合失調型パーソナリティ障害)は,精神病症状に加えて,しばしば陰性症状と認知機能障害により最も強く特徴づけられる。 精神病症状には,妄想,幻覚,まとまりのない思考および発語,ならびに奇異で不適切な行動(緊張病を含む)が含まれる。... さらに読む 不安症 不安症の概要 恐怖や不安は誰もが日常的に経験するものである。恐怖とは,直ちに認識可能な外部からの脅威(例,侵入者,凍結した路面でスピンする車)に対する情動的,身体的,および行動的な反応である。不安とは,神経過敏や心配事による苦痛で不快な感情状態であり,その原因はあまり明確ではない。脅威が生じる厳密な時期と不安との間に強い結びつきはなく,不安は脅威の前に... さらに読む )でも類似の要素がみられる。構音障害 小脳疾患の徴候 小脳疾患の徴候 は,神経筋の障害であるが,失語と同様の症状を引き起こすことがある。

診断

  • 臨床的評価

  • しばしば神経心理学的検査

一般に,脳機能障害の診断は臨床的に行い,しばしば神経心理学的検査を補助的に用いる。

原因の診断には通常,臨床検査(血液およびときに髄液検査)と構造的(CT,MRI)または機能的(PET,SPECT[単一光子放出型CT])脳画像検査が必要になる。

患者さん向けの 同じトピックページ はこちら
家庭版で同じトピック をみる
よく一緒に読まれているトピック

おすすめコンテンツ

ANDROID iOS
医学事典MSDマニュアル モバイルアプリ版はこちら! ANDROID iOS
医学事典MSDマニュアル モバイルアプリ版はこちら! ANDROID iOS
TOP