脳白質：機能と構造（写真付き） - 神経心理学 - 2025

白質は、主に神経細胞軸索で構成されている神経系の一部です。つまり、細胞核によって処理された情報を他のニューロンに送信する役割を担うニューロンの部分によって。

白い物質または物質は脊髄の一部であり、多数の神経線維で構成されています。このため、この種の物質は主に脳の最も内側の領域で観察されます。

白質と灰白質の表現。

灰白質は通常、白質に隣接する領域で観察されます。白質の名前は、神経系のこの部分が有髄繊維の割合が高く、白っぽい色を提供するという事実によるものです。

白質の主な機能は、脊髄部分を互いに結合させ、脊髄を脳と結合させることです。

白質の特徴

白質は中枢神経系の一部である白っぽい組織です。それは主に脊髄に位置し、シナプス領域に電気信号を運ぶニューロンの延長とグリア細胞によって形成されます。

したがって、白質は主にニューロンの核を含まない脳領域であることを特徴としています。

白質の役割は、神経系における情報の良好な流れを確保し、脳のさまざまな領域を接続することです。

このため、白質はミエリンを多く含んでいるのが特徴です。ミエリンは、ほとんどのニューロンの軸索を覆い、白い外観を提供する物質です。

同様に、ミエリンは情報の伝達を加速する主な機能を持っています。ミエリンは、情報が軸索をまっすぐかつ連続的に通過する必要はないが、ミエリン鞘の間の小さなジャンプを通過できるため、伝達加速が行われます。

このタイプの脳通信は、跳躍性伝達と呼ばれ、白質はミエリンの量が最も多い脳の領域であるため、この構造からの情報の伝達は非常に速いという特徴があります。

白質の機能と構造に最も関連する病理の1つは多発性硬化症です。この脳の領域は他の多くの状態や病状に関連していますが。

特徴

白質の主な機能は、脳情報を正しく伝達することです。実際、最近サウスカロライナ大学の研究者たちは、白質の「足場」という用語を作り出しました。

この用語は、白質によって行われる情報の伝達の重要性を指します。研究者によると、白質の接続のネットワークは、脳機能をサポートする情報アーキテクチャを定義します。

科学者ヴァンホーンによると、脳内のすべての接続は非常に重要ですが、特に関連する特定のリンクがあります。

-脳コミュニケーション

この意味で、白質は脳のコミュニケーションにおいて最も重要であるように思われます。この領域の損傷または状態は、複数の脳構造の機能に影響を与える可能性があり、さまざまな物理的および神経学的変化を伴います。

白質は、人間が脳から放出された電気化学的パルスを身体の残りの部分に転送することを可能にすることに高いレベルで関与しています。

したがって、白質は人体の異なるシステム間のコミュニケーションを調整する責任があると判断できます。この事実は、脳の内側と外側の領域の両方の機能を含みます。

白質ではニューロンの軸索が支配的であるのはこのためです。これは、別のニューロンに情報を伝達できる部分だからです。

白質は、ニューロンの細胞を含む脳のさまざまな領域間のコミュニケーションブリッジとして機能します。脳のこれらの領域は、本質的に、神経ハイウェイであり、脳の領域間の情報伝達および通信の領域です。

-その他の機能

歴史的には、白質の主で唯一の機能は、脳のある領域から他の領域に情報を伝達することであると理解されていました。このようにして、白質はニューロンの秩序の伝達に限定された受動的な構造として解釈されました。

しかし、より最近の調査では、これが完全に当てはまるわけではないことが示されています。白質の主な機能は依然として情報の伝達にありますが、他の活動の実行に参加できることが示されています。

認知的および感情的なプロセス

白質は認知的および感情的なプロセスと密接に関連しており、現在、そのような行動の遂行において重要な要素であることが認められています。

白質の感情的および認知的プロセスの発達への関与は、白質が脳に提供する接続速度にあります。

暗記と学習

白質によって行われる情報の迅速な伝達は、多種多様な認知プロセスを支配することができるニューラルネットワークの構築を可能にします。

具体的には、白質によって生成されたニューラルネットワークは、暗記と学習活動に密接に関連しているようです。同様に、彼らは認知リソースと実行機能の管理に参加します。

このように、今日、白質は脳の非常に重要な要素であり、人々の知的能力の発達と使用に大きな影響を与えると解釈されています。

構造

解剖された人間の脳の右側面図。灰白質（外側の部分が暗く）と白質（内側の部分が顕著に白く）を示しています。出典：John A Beal、PhD Dep't。ルイジアナ州立大学シュリーブポートヘルスサイエンスセンター/細胞生物学および解剖学部門/ CC BY-SA（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5）

白質は主に脊髄に存在し、グリアと呼ばれる多数の神経線維で構成されています。

白質が離断されると、白質の層で覆われているように見えます。

白質には、縦に走る有髄線維が多く含まれているのが特徴ですが、白質には無髄線維、つまりミエリンのない線維も含まれています。

白質を構成する神経線維は、構造的には、脊髄のセグメントを互いに結合すること、および脊髄を脳の領域に結合することを特徴としています。

-繊維の種類

後根に白質を含み、後角に到達する線維は、異なる形態を呈することを特徴とします。これらの繊維の形状は、主にそれらが伝達する刺激に依存し、2つの大きなグループに分けることができます。

外受容性繊維

外受容性繊維は口径が小さく、ミエリンの量が減少しています。つまり、それらは無髄繊維です。

これらの繊維は、主に脊髄と脳の領域を通して外受容性求心性神経を伝達する役割を果たします。

固有受容線維

固有受容線維は、外部受容線維よりも大きく、太いです。それらは有髄繊維であることを特徴としています。

後根の繊維は、前角のニューロンと直接、または体が後角にある介在ニューロンを介して接触します。

介在ニューロンの軸索は、前部白い交連と灰色の交連を横切り、反対側の運動ニューロンと接続します。

-組織レベル

白質は、脊髄の組織化の3つの基本的なレベルを示すことによって特徴付けられます。

髄質の基部は白質の分節領域です。この領域は、反射弧で表される分節反射活動の実行を担当します。

その後、白質の分節メカニズムをリンクするために責任がある分節間領域があります。

最後に、脊髄の分節上領域では、脊髄活動は高次脳中枢を介して調整されます。

-白質のコード

白い物質は3つの異なるコードで構成されています。これらの各脊髄の区別は、脊髄内の位置によって行われます。

a）前弦

前索は、腹側正中裂溝と脊髄の腹外側溝の間にあります。それは随意運動に関連する運動を制御する運動路を含むことを特徴とします。

b）サイドコード

側索は腹外側溝と背外側溝の間にあります。随意運動に関連する束、外側皮質脊髄路、感覚に関連する束が含まれています。

c）後索

最後に、白質の3番目と最後のコードは、背内側溝と背外側溝の間にあります。

後部脊髄は、背側中間溝の存在により、頸部と上部胸部の2つの束に細分されることを特徴としています。

後索を含む2つの束​​は、薄筋束（内側領域）と楔状束（外側領域）です。両方の束は、上皮下の管、意識的な固有受容、および振動感度に属する上行線維を含んでいます。

脳の路

白質は神経線維の束の形で組織されています。この組織は中枢神経系の内部と外部の両方で観察されます。

したがって、脳の管は、灰白質によって処理された情報を脳の外側にある体のさまざまな領域に送る一連の投射神経線維です。

別の種類の白質線維は連合線維であり、同じ半球の異なる脳領域を接続します。

最後に、3番目と最後のタイプは、異なる大脳半球の構造を含む半球間交連に対応します。

また、脳は脊髄を除いて、主に白質で構成される多数の構造を呈することを特徴としています。最も重要なのは、脳の2つの半球を接続する大脳半球間交連である脳梁です。

白質の変化

白質の構造と機能の変化は、さまざまな病状に関連しています。

白質の病変に最も関連している要因は、年齢と高血圧です。つまり、白質の病変の頻度と重症度の両方が年齢とともに高血圧の集団で増加します。

しかし、白質に病変がある被験者に見られる可能性の範囲は非常に多様です。血管の危険因子のない白質に深刻な病変がある人から、重度の高血圧などの複数の危険因子を持つ人まで。

この意味で、白質の病変は広範囲の危険因子を示す可能性があると主張されており、今日では十分に研究および定義されていません。

これにもかかわらず、現在、白質の病変と異なる病状の関係について、多かれ少なかれ信頼できるデータがあります。最も重要なものは次のとおりです。

-白質の変化と認知機能の低下

研究が限られているため、既存のデータに基づいて、白質の病変の存在と認知障害との間に明確な関係を確立することは不可能です。

しかし、一部の研究では、白質への損傷は前頭葉の変化​​と正に相関し、情報処理の速度、言語の流暢さ、実行機能に影響を与えることが示されています。

-白質の変化と頭蓋内出血

複数の研究により、白質の異常は脳内出血のある被験者でより一般的であることが判明しています

これらの発見は、出血が大脳基底核にあるだけでなく、大葉にも影響を与えることを示しています。

-虚血性脳卒中または血管死のプロデューサーとしての白質の変化

いくつかの臨床試験では、白質の変化が虚血性脳卒中の素因になることを示しています。

具体的には、虚血発作や白質の変化に苦しむ被験者は、新しい脳卒中を呈するリスクが2倍になります。

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