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いろいろなニューロン結合様式

 発散(divergence)と集中(convergence)異なる種類の情報(例えば視覚と聴覚など)を同時にうけて総合したり、ひとつの情報が多方面に分かれる(身体各部の筋の協同など)など。

 相反性結合一一方のシナプスでは興奮をおこすが、他方のシナプスでは抑制性シナプスを中介にして、逆に抑制効果をおこす(たとえば関節を屈曲するときの主動筋と拮抗筋の関係)。

 反回性結合一いわゆる「フィードバック」形式のもので、ひとつは、いちど興奮を送りだすと、それ自体がまたもとのニューロンへも送り返されて、興奮をより強めたり(閉鎖)、長びかせたりする。もうひとつは、いちど興奮を送りだすと、それが逆もどりして、その回路のなかの抑制性シナプスの中介で、つぎの興奮を抑える作用をおこす。

 以上のような簡単な回路結合からも、抑討匪シナプスを介したニューロン結合は、神経系の高次の機能にとって、きわめて重要な役割をもっていることがわかる。

 前述したように、ニューロン(神経細胞)の発生と分化とは、成長段階のかなり早いうちに完成し、出生時には、細胞分裂をほとんど終えている。しかし脳重増大や脳機能の発達にみられるように、神経系の構造的変化は、出生後にも活発に展開されることも明らかである。このような変化は、おもにシナプス結合の複雑化、高次化にもとめられる。また最近、「脳の可塑性」といって、脳内のシナプス結合が、どの程度融通性をもって新しい機能を担うことができるかの問題をめぐって、実験的な研究が活発に進められているが、たとえば小脳や脳幹の一部などで、いちどできあがったシナプス結合が破壊されると、それを代行するかのような新しい回路結合ができることなどが、たしかめられている。

 シプナスの化学伝達物質

 シナプスの伝達物質は、神経系の部位によって種類が異なる。

 もっとも早くからわかっている代表的なものはアセチルコリンノルアドレナリン(ノルエピネフリン)である。アセチルコリンは脊髄や神経筋接合部、交感神経節、副交感神経の終末部のシナプスなどにみられる。ノルアドレナリンは交感神経の終末部で放出される。

 中枢神経系内では、カテコールアミンと総称される伝達物質として、ノルアドレナリンのほかアドレナリン、その前駆物質であるドーパミン大脳基底核に多い)がある。また、これにセロトニン(または5-HT)を加えてモノアミンとしてまとめられる。

 アミノ酸やペプタイドで伝達物質となっているものもある。カンマ・アミノ酪酸(GABA、とくに上位脳幹、小脳に分布)やウリジン(脊髄に分布)のようなアミノ酸は、抑制性シナプスにみられ、グルタミン酸(脳内に広く分布)は興奮性に作用する。

 こうした伝達物質の作用が明らかになるとともに、各種の神経疾患や精神機能障害と伝達物質との関連性も漸次わかってきており、またこういう伝達物質の作用を促進あるいは抑制する薬物も開発されている。

 けいれんやてんかん発作は、究極的にはシナプス活動に障害があって、二ユーロンの異常な放電がもとになっていると考えられているが、抑制作用をもつGABAを増加させたり、あるいは興奮性伝達物質の生産を抑制するなどの薬物を使って、けいれんや発作をおさえる。

 筋組織は骨格筋、心筋、平滑筋に分けられ、このうち前の二者は横紋筋として共通な性質をもち、また後二者は自動収縮性をもつという共通性がある。ここではおもに骨格筋をとりあげる。なお、収縮し力をだす性質とともに、熱を産生するという側面にもふれる。