PR

―― 前回はこちら ――

 脳は言うまでもなく動物の知性の中枢であり、この器官を持つからこそ、私が書いたこの文章をあなたが読めるわけです。この 1.5 kg 程度のピンク色の器官は、多数の神経細胞が相互に接続したネットワークでできており、それによって様々な能力を発揮しています。

 脳の質量は体重の2%もありませんが、血液は心拍出量の15%、酸素は全身消費量の20%、ブドウ糖の消費は全身の25%と相当エネルギーを食っています注1)。ただ、逆に考えると脳の消費電力は20W程度と考えられていますから、例えば30~40Wの「MacBook Air」と比べて半分くらいです。ずいぶん省エネルギーではないでしょうか。今回は、ヒトの脳がどんな構造をしているのかを探っていきましょう。

注1)生き物は摂取できる食べ物の量と食事にかける時間に限界があるため、一定以上は脳を大きくできないと考えられます。ところが人間は物を調理して消化しやすくする方法を発明したため、結果的に多くの栄養が摂取できるようになり、脳をさらに大きくできた、と考えられています。

大脳の外側と内側

 頭皮を切り開き、頭蓋骨を取り除くと、脳は硬膜(dura mater)という厚い膜で覆われています。硬膜を取り除くと今度はくも膜(arachnoid mater)があり、その下にはさらに軟膜があります。3層構造で脳を保護しているわけです注2)

注2)頭蓋骨と硬膜の間で出血があると硬膜外出血、硬膜とくも膜の間だと硬膜下出血、くも膜と軟膜の間だとくも膜下出血と呼びます。

 これらの膜を取り除くと脳が見えてきます。外側からは前頭葉、頭頂葉、後頭葉、側頭葉からなる大脳新皮質(cerebral neocortex)と、小脳(cerebellum)、脳幹(brain stem)が見え、他の組織は大脳新皮質によって覆われているために直接は見えません(図1)。

図1 脳の外観
図1 脳の外観
「~葉(lobe)」と書かれた部分が大脳新皮質で、大脳の外側に当たります。(図:Gray, H., Gray’s Anatomy of the Human Body,1918を基に加筆)
[画像のクリックで拡大表示]

 一般的にイメージされる脳の部分が大脳(cerebrum)です。脳の大部分を占めています。外から見えるのは大脳皮質で、その内部に大脳基底核と大脳辺縁系という組織があります。逆に言えば、大脳の中心部に基底核と辺縁系があり、それを覆うように大脳皮質があるわけです。

 大脳皮質は厚さ1mmくらいのシートをクシャクシャにまるめて収めたような格好をしています。広げると新聞紙1枚くらいの大きさ(2200cm2くらい)です。脳のしわは、これだけ大きなシートを頭蓋骨に収めるために必要なのです。

 大脳皮質のすぐ下に神経線維が密集した白質が広がっています。白質にある神経線維は、大脳皮質と大脳基底核に存在する豊富な神経細胞(ニューロン)の間をつなぐケーブルです。大脳基底核と大脳皮質、あるいは大脳皮質同士、大脳基底核同士の神経細胞が相互に情報のやりとりをするためのもので、白質には神経細胞はほとんどありません。

 大脳皮質と大脳基底核は、大脳辺縁系とも密接に繋がっています。これらはA→B→Cといったふうに、段階的・階層的に処理を実行するわけではなく、お互いに影響を及ぼし合いながら、並行して様々な処理をこなしています。

この記事は会員登録で続きをご覧いただけます

日経クロステック登録会員になると…

新着が分かるメールマガジンが届く
キーワード登録、連載フォローが便利

さらに、有料会員に申し込むとすべての記事が読み放題に!
日経電子版セット今なら2カ月無料