運動ニューロン：特性、種類、機能 - ジオグラフィア - 2025

運動ニューロン又は運動ニューロンは、中枢神経系の外にその行動神経インパルス神経細胞です。その主な機能は、エフェクターの臓器、主に骨格筋と腺および臓器の平滑筋を制御することです。

運動ニューロンは遠心性です。つまり、他の神経細胞にメッセージを送信します（求心性ニューロンは情報を受け取るニューロンです）。それらは主にブロドマン領域4の脳と脊髄にあります。

脳は筋肉を動かす器官です。このステートメントは非常に単純に見えるかもしれませんが、実際には、動き（または動作）は神経系の産物です。正しい動きを出すために、脳は環境で何が起こっているかを知らなければなりません。

このようにして、身体には特殊な細胞があり、環境イベントを検出します。私たちの脳は柔軟で順応性があるため、過去の状況や経験に基づいて異なる反応をすることができます。

これらの機能は、私たちの神経系にある何十億もの細胞を通して可能になります。これらの細胞の1つは、環境から情報を取得する感覚ニューロンです。一方、運動ニューロンは、特定の刺激に反応して、筋肉の収縮または腺の分泌を制御するニューロンです。

感覚、伝達、運動ニューロンの関係。出典：Ruth Lawson Otago Polytechnic / CC BY（https://creativecommons.org/licenses/by/3.0）

運動ニューロンは感覚ニューロンとは異なり、後者は求心性です。つまり、感覚ニューロンから中枢神経系に情報を送信します。

最新の研究により、運動ニューロンは運動コマンドの受動的受容体であるだけでなく、私たちが考えるよりも複雑であることがわかっています。むしろ、それらは自身で運動行動を生成することによって回路において基本的な役割を果たすように思われます。

運動ニューロンの分類

運動ニューロンは、神経支配する組織によって分類できます。以下に説明するタイプがいくつかあります。

-体性運動ニューロン

筋骨格系の動きは、特定の筋肉の収縮と弛緩の間の同期のおかげで可能です。これらは、骨格筋と呼ばれ、横紋繊維で構成されています。

横紋筋は、体重の大部分を占める筋肉です。それは意識的な行動であることを特徴としています。つまり、自発的に伸縮することができます。これらの協調運動には、多数の神経線維の介入が必要です。したがって、スケルトンの特定の非常に複雑な動きが実現されます。

各体性運動ニューロンは中枢神経系に細胞体を持ち、その軸索（神経突起）は筋肉に達しています。一部の研究では、特定の軸索が1メートルの長さであることが示されています。

軸索は運動神経を形成します。2つの例は、正中神経と尺骨神経です。これらは、頸椎から指の筋肉まで伸びています。

体性運動ニューロンは、中枢神経系の外にあるシナプスを1つだけ作ります。このため、それらは単シナプスと呼ばれています。それらは、神経筋接合部（後述）と呼ばれる特殊な構造を介して、筋線維と正確にシナプスします。

位置に応じて、これらのニューロンは次のように分類されます。

-上位運動ニューロン：大脳皮質にあります。脊髄につながる錐体経路を形成する神経終末があります。

-下部運動ニューロン：脊髄の前角にあります。この時点で、ニューロンは、自動化された、固定観念的な、反射的な、不随意の運動に参加する回路に編成されています。たとえば、痛みを伴う刺激のくしゃみや離脱反射。

これらの回路の運動ニューロンは核に組織化され、1〜4個の脊髄分節を占めることができる縦列に配置されます。

上位運動ニューロンと下位運動ニューロンの区別。ソース; Rcchang16 / CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0）

彼らが支配する筋線維に応じて、体性運動ニューロンは次のように分類できます：

-アルファ運動ニューロン：それらは大きく、伝導速度は60-130 m / sです。それらは骨格筋の筋線維（節外線維と呼ばれます）を刺激し、脊髄の前角にあります。これらの繊維は、筋肉の力生成の主要な要素です。

これらのニューロンは、骨格筋の随意収縮の原因です。さらに、バランスと姿勢に必要な筋肉の緊張を助けます。

-ベータ運動ニューロン：節外線維と節内線維の両方を刺激します。つまり、筋紡錘の内側と外側。これは筋肉の感覚受容器であり、伸展の長さに関する情報を送信する役割を果たします。

-ガンマ運動ニューロン：筋間線維を刺激します。それらは筋肉収縮への感受性を調整することに責任があります。それらは、筋紡錘の感覚ニューロンおよび過度の伸張に対する保護として機能する腱反射を活性化します。また、筋肉の緊張を維持しようとします。

-内臓運動ニューロン

心臓や胃の動きのように、筋繊維の動きの中には被験者が意識的に制御していないものもあります。これらの繊維の収縮と弛緩は不随意です。

これは、多くの臓器に存在する、いわゆる平滑筋で起こることです。内臓運動ニューロンは、このタイプの筋肉を刺激します。これには、心筋、内臓、腸、尿道などの体の臓器の筋肉が含まれます。

これらのニューロンはシナプス機能不全です。つまり、中枢神経系の外側に2つのシナプスを作ります。

筋線維と一緒に機能するシナプスに加えて、自律神経系の神経節からのニューロンを含む別の機能も果たします。これらは、内臓の筋肉を刺激するために標的器官に衝動を送ります。

-特別な内臓運動ニューロン

それらは、直接、分岐筋を支配するため、分岐運動ニューロンとしても知られています。これらのニューロンは魚の鰓運動を調節します。一方、脊椎動物では、顔や首の動きに関連する筋肉を刺激します。

モーターユニットコンセプト

運動単位は、運動ニューロンとそれが支配する筋線維で構成される機能単位です。これらのユニットは次のように分類できます。

スローモーターユニット（S-slow）

赤い繊維とも呼ばれ、ゆっくりと収縮する小さな筋繊維を刺激します。これらの筋線維は疲労に非常に強く、筋収縮の維持に役立ちます。彼らは疲れることなく直立姿勢（二股で）にとどまるのに役立ちます。

高速疲労モーターユニット（FF）

白い繊維として知られ、より大きな筋肉群を刺激しますが、すぐに疲れます。彼らの運動ニューロンは大きく、伝導速度と興奮速度が高い。

これらのモーターユニットは、ジャンプやランニングなど、エネルギーのバーストを必要とするアクティビティに役立ちます。

疲労に強い高速モーターユニット

適度な大きさで筋肉を刺激しますが、以前の筋肉ほど速く反応しません。それらはSとFFモーターユニットの中間のどこかにあります。彼らは、数分間の疲労に抵抗するために必要な有酸素能力を持っていることを特徴としています。

運動ニューロン関連疾患

第4脳室、舌下神経の核、迷走神経を示す延髄の非常に高倍率の顕微鏡写真。ソース：ネフロン

運動ニューロン疾患は、運動ニューロンの進行性変性を特徴とする神経障害のグループです。これらの疾患は、上位運動ニューロンまたは下位運動ニューロンが影響を受けるかどうかによって分類できます。

下の運動ニューロンによって送信された信号に中断がある場合、主な結果は筋肉が適切に機能しないことです。これらの障害の結果は、一般的な消耗、病的薄化（衰弱）、ならびに束形成（制御不能なチック）になる可能性があります。

上位運動ニューロンが影響を受けると、筋肉反射と腱反射の過敏性が発生します。これは、通常より強い不随意の筋収縮を指し、膝や足首のジャークとして現れます。

運動ニューロン疾患は遺伝性または後天性です。彼らは一般的に大人と子供に発生します。彼らは女性より男性でより一般的です。成人では、40歳を過ぎると症状が現れます。

後天性運動ニューロン疾患の原因は一般に不明です。ただし、一部の症例は放射線療法または毒素への曝露に関連しています。この種の疾患がHIVなどのウイルスに対する体の自己免疫反応に関連しているかどうかは現在調査中です。

以下は、最も一般的な運動ニューロン疾患の一部です。

萎縮性側索硬化症（ALS）

それは古典的な運動ニューロンに影響を及ぼし、ルー・ゲーリン病としても知られています。それは主に皮質の運動ニューロン、トロコ脳、脊髄を損傷する変性疾患です。

ALSの影響を受ける患者は、筋萎縮を発症し、精神的または感覚的な変化はありませんが、致命的な重度の麻痺を引き起こします。この病気は、有名な科学者スティーブン・ホーキングに影響を与えることで有名になりました。

この病気の人は、球筋の衰弱と衰弱（発話と嚥下を制御するもの）があります。症状は最初に手足と嚥下筋肉に現れます。誇張された反射、けいれん、束縛、および発話の問題も観察されます。

進行性球麻痺

それは、脳幹下部の運動ニューロンを刺激する筋肉の脱力が特徴です。これらの筋肉は、下顎、顔、舌、咽頭です。

この結果として、患者は嚥下、そしゃく、話すことが困難になります。窒息および誤嚥性肺炎（食物や液体を気道に吸い込む）の大きなリスクがあります。

さらに、冒された患者は、感情的不安定として知られている笑い声や泣き声発作を示します。

偽球性麻痺

それは以前の疾患と多くの特徴を共有しています。その中には、上位運動ニューロンの進行性変性があり、顔面筋の衰弱を引き起こします。

これは、話すこと、噛むこと、および飲み込むことに問題を引き起こします。さらに、舌の深い声と不動が生じることがあります。

原発性側索硬化症

上位運動ニューロンの関与があります。その原因は不明であり、女性よりも男性に多く発生します。それはおよそ50歳の後に始まります。

随意運動を制御する神経細胞の段階的な変性があります。これらの細胞は、より高い精神機能が実行されている大脳皮質に位置しています。

この病気は、脚、胴体、腕、手の筋肉のこわばりが特徴です。

患者は、脚のバランス、脱力感、だるさ、痙性に問題があります。顔面の筋肉が影響を受け、構音障害（音と言葉を明瞭に表現することが困難）を引き起こします。

進行性筋萎縮症

この疾患では、下部運動ニューロンのゆっくりとした進行性の変性があります。それは主に手に影響を与え、それから下半身に広がります。その症状は、明らかな理由もなく、けいれん、チック、病的な体重減少です。

脊髄性筋萎縮症

下等運動ニューロンに影響を与える遺伝性疾患です。脊髄の前角の細胞の進行性の変性があります。脚と手が最も深刻な影響を受けます。年齢、遺伝パターン、症状の重症度によって異なります。

ポリオ後症候群

進行性の衰弱を特徴とする疾患です。それは筋肉に痛みと疲労を引き起こし、急性麻痺性ポリオに苦しんで数年後に発生します。

参考文献

1. カールソン、NR（2006）。行動の生理学第8版マドリード：ピアソン。
2. 運動ニューロン疾患。（sf）。2017年2月28日に国立神経障害および脳卒中研究所から取得：espanol.ninds.nih.gov。
3. ニューロンモーター。（sf）。2017年2月28日にウィキペディアから取得：en.wikipedia.org。
4. 神経学、G。d。（2004年7月7日）。運動ニューロン疾患。Senから取得：sen.es。
5. ニューマンT.（2016年1月14日）。運動ニューロンの新しい役割。本日Medical Newsから取得：medicalnewstoday.com。
6. 武井浩（2014年4月28日）運動ニューロン障害の病理。Medscapeから取得：emedicine.medscape.com。
7. Tortora、GJ、およびDerrickson、B（2013）。解剖学と生理学の原則（第13版）。メキシコDF; マドリードなど。編集のメディカパンアメリカーナ。
8. 運動ニューロンは基本的な身体機能でどのような役割を果たすのですか？ （2013年2月24日）。 Thingswedontknowから取得：blog.thingswedontknow.com。