前回までのコラムでは深部感覚と表在感覚の入力刺激について解説し、どのような経路を上行していくのかを記載しました。
今回のコラムはその入力された感覚がどのように処理され、どのように統合されていくのかを記載していきます。

体性感覚野は3つに分かれている

外側脊髄視床路と内側毛体は上行していくと体性感覚野にたどり着きます。

体性感覚野は中心溝の後方にあたり、ブロードマンの脳地図で言うところの3・1・2野に該当します。

その中でも3野は3a・3bという風に分けられます。

感覚の領域は身体の各部位毎に区画されており、特に手や顔面の領域は広くとられています。

これはペンフィールドのホムンクルスを見ると非常にわかりやすいです。

3a野は深部感覚、3b野は表在感覚が入力されます。

3a野は3b野・運動野(4野)・1野に投射し、3b野は1野・2野、1野は2野へとそれぞれ投射があり、1野・2野は3a野・3b野よりも高次な情報処理をされているとされています。

手指の話で解説を行うと、3野はあくまでも指節の再現であり、1野へ向かう間に単指、2野へ向かう間に多指及び手全体の動きや方向の選択がされ、2野から5野へ向かう間に手と接触している対象のエッジや形の選択に反応するとされます1)。

頭頂連合野に到達するまでに、さまざまな感覚が統合されていくことがこの下図からもわかります。

全ての感覚は頭頂連合野に集約される

前述のとおりですが、感覚野に送られた情報はその後方にある頭頂連合野へと送られます。

ブロードマンの脳地図で言うと、5野・7野(上頭頂小葉)と39野・40野(下頭頂小葉)にあたります。

5野の役割は、どのような形状と性質の物体が身体のどこに触っているかという情報に加えて,手足の位置や動き,体幹の位置などの情報が加わり,身体の姿勢とそこに接触する物体の関係が総体的にまとめられるとされています2)。

5野の情報は7野へ送られると視覚情報が加わり,身体と外界の相互関係が把握されるようになり、その情報は下頭頂小葉へ送られることで,総合的な認知情報となります2)。

この5野や7野で形成されるような姿勢や運動・体の空間的位置を統合した情報を「身体図式:Body Schema」と呼びます。

身体図式は全ての運動のベースとなる

身体図式の定義としては「自分の身体の姿勢や動きを制御する際にダイナミックに働く無意識のプロセス」とされています3)。

サルの頭頂連合野では、フィードフォワードに関わる運動前野の背側(PMd)と 腹側(PMv)に向かう出力経路もあり2)、無意識下での頭頂連合野の情報が姿勢制御に関わっていることを示しています。

また手や足に運動錯覚を起こした際の脳活動を見た実験では、運動錯覚中は運動が生じていないにもかかわらず感覚野や補足運動野、小脳皮質、運動野、大脳基底核に脳活動が見られたと報告しており4)、身体運動が意識に上ることなく実行できることを考慮すると運動領域での脳内身体表現は「身体図式」と呼ぶことができるとも言われています5)。

つまり、身体図式は意識に上らない筋活動などの深部感覚を時々刻々と拾いながら変化させており、その情報をベースに随意運動や運動前の姿勢制御を行なっていると言うことが考えられます。

そして、スポーツ動作・日常生活動作など全ての運動にとって重要なのが随意運動前の姿勢制御能力になります。次回のコラムではこの部分を解説していきます。

【参考文献】 1)森岡周:リハビリテーションのための脳・神経科学入門 改訂第2版. 共同医書出版社. 2016, pp6-7 2)丹治 順:頭頂連合野と運動前野はなにをしているのか?─その機能的役割について─. 理学療法学40 巻 8 号; 641-648. 2013 3)Head H, et al: Sensory disturbances from cerebral lesions. Brain 34; 102-254. 1911 4)Naito E,et al:Body representations in the human brain revealed by kinesthetic illusions and their essential contributions to motor control and corporeal awareness. Neurosci Res104;16-30. 2016 5)内藤栄一:運動制御と身体認知を支える脳内身体表現の神経基盤. 理学療法学43巻 3 号; 59-62. 2016

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