| ‘06年5月21日 (10月24日一部訂正・加筆) | ||
脳の基礎知識1 |
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| 脳には(図1)のように皺がたくさんあり、この皺の位置は一人一人違います。 限られた面積に多くの神経を収めるために、皺を作って折りたたんでいると言われています。 脳の中(小脳を除く)には1000億個もの神経細胞(ニューロン)があり、小脳には数百億個の神経細胞があります。頭の中には両方で千数百億個もの神経細胞があることになります。 人が他の動物より最も発達している大脳皮質には140億個のニューロンがあります。ニューロンはそれぞれが他のたくさんのニューロンと連結してます。1つのニューロンが同時に数千のニューロンから信号を受け取ることもあるそうです。 連結している場所をシナプスと呼び、シナプス間隙と呼ばれる隙間があります。シナプス間隙の幅は20〜25ナノメートル(1ナノメートルは10億分の1メートル)で、髪の毛の直径の600分の1です。 情報の伝達は一つ一つの細胞の中では電気信号(イオン物質)が流れ、連結している場所(シナプス)にくると電気信号(電場の変化)により化学物質を放出します。 次の細胞はその化学物質を受け取りイオン電気が流れます。 1秒あたり300回の割合で信号を出し、絶えず交信してます。細胞同士が同期(連動)して信号を出す時の電場の変化が脳波になります。ですから同期している時は1秒間に0.?〜300回の信号の発生になるものと思われます。 シナプスの数は神経細胞同士のネットワークの数になります。生後8ヶ月で最大になりその後は徐々に減っていきます。 シナプスに信号が流れなくなるとそのシナプスは消えていき、多く信号が流れることによってより信号が流れやすくなります。 要するに生後8ヶ月で最大になり、環境に合わせて効率よく信号が流れるように神経細胞同士のネットワークを変えていくわけです。 ネットワークの違いは遺伝子にもよると思いますが、環境によってもかなり違ってくるわけです。 同じことを考えても皺の位置の違いと、神経細胞同士のネットワークの違いにより個人個人イオン電気の流れが違うことになります。 その違いにより一人一人の脳波に違いができ「脳紋」と呼ばれる脳波による個人識別ができることになります。 よって「頭の中を覗く」一つのソフトで誰の頭の中でもすぐに覗けるわけではないでしょう。 |
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(図1) 九州大学医学部脳研生理より大脳半球と小脳の図 左側が前方 ![]() (図2) Neuroinfo Japanより 脳の各部位の役割を現す 左が前方 大脳は4つの脳葉に部位が分けられている。前頭葉、頭頂葉、後頭葉、側頭葉からなる 各部位の主な機能 (前頭葉) 前頭葉極 思考などといった高次元の機能を行う 前頭眼野 見たい方向に目を動かす 運動野 前運動野等からの情報を元に体に運動指令を出す 前運動野 視覚情報、聴覚情報などを元に運動野に指令を出す 運動性言語野(ブローカ野) 言葉を発する時に、運動野にある唇や舌などの運動をつかさどる部位(すぐ右隣)に指令を出す (※ 参考文献4 p320 によればサイレンススピーチ(頭の中で言葉を思い浮かべる)の時にもここが活動する) ※ここの部位の脳の活動を読めば思考が読める→サイレンススピーチ (頭頂葉) 体性感覚野 触覚、痛覚、温度感覚などの体の情報を受け取る 口唇感覚 口唇の感覚情報を受け取る 体性感覚連合野 体性感覚野からの感覚情報を統合し部位を識別する 頭頂連合野 空間的な位置関係を理解する (後頭葉) 視覚野 目からの視覚情報を受け取る 視覚前野・視覚連合野 視覚野からの情報、色彩や動き、形態を統合して視覚の世界を意識化させる (側頭葉) 聴覚・感覚性言語野 耳からの聴覚情報を入力し、言語の理解をする 記憶 視覚的、聴覚的な記憶に関与する 視覚 図には書かれていないが、記憶を司る下の部位で視覚情報の統合を行う 例えばりんごを見た時、ここで初めてりんごの像が完成する (※参考文献3 p34〜35) ((図2)の大脳以外の部位) 小脳 運動、平衡、眼球運動に関与する。運動のプログラムを作り指令を出す 脊髄 体からの情報を脳に送ったり、脳から体へ指令を出す神経が通っている このように脳の各部位によって機能が違うので、その場所のイオン電気の流れが判れば「思考」だけでなく色々なことが判ることになる |
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(図3) 国立循環器病センターより正中線で切った時の右側の脳 左が前方 脳はこの6つの領域からなる。以下に各部位の説明 大脳 精神作用(思考)の場で、種々の運動・知覚の中枢が分布する。思考、言語などの高次機能を果たす 間脳 視床、視床下部等からなる 視床 思い出や知識の記憶、空間の認知。 感情、注意、嗅覚の学習 視床下部 感情の変化を、行動や内分泌系などの変化として身体的に表現する 体温調節や水分のバランスなど、身体の自律機能をつかさどる 下垂体を通してホルモン系をコントロールする 中脳 眼球運動、視覚反射、聴覚反射の調節など、感覚及び運動機能のコントロールをたすける 橋 延髄及び中脳とつながり、大脳からの情報を小脳に伝達するほか、呼吸の調節にも関与する 延髄 心拍数や呼吸数、血圧、咳、くしゃみ、嚥下、嘔吐などをコントロールする中枢がある 小脳 (図2)での説明を参照 ※参考文献 1・「ここまでわかった脳と心」 イミダス特別編集 集英社 2・Newton 2002年 11月号 「心と脳の世界」 3・Newton 2004年 12月号 「「脳」解明の現場を見る」 4・「音のなんでも小事典」 日本音響学会 講談社 |