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ニューロンとグリア細胞

成人の脳には約860億個のニューロンがあり、典型的なニューロンには一本の軸索があります。

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コードでつくったニューロンです。一覧から部位を選ぶとその部分が光ります。「刺激する」を押すと、細胞体から軸索終末へ信号が送られます。

情報を送るための細胞

神経組織は二種類の細胞でできています。信号を運ぶニューロンと、それを支えるグリア細胞です。NIHの推定では、人間の脳には約860億個の神経細胞があり、そのほかにも多くの種類の細胞があります。感覚、運動、思考、記憶はどれも、ニューロンを通る信号から生まれます。だからこそ、一つのニューロンがどう組み立てられているかを詳しく見る価値があります。

細胞体(ソーマ)には核や、タンパク質をつくるリボソームなどの細胞小器官があります。細胞体からは樹状突起が枝分かれして伸びています。樹状突起は、シナプスという接点でほかのニューロンからの入力の大部分を受け取ります。細胞体からは一本の線維が出て、信号を運び出します。これが軸索です。典型的なニューロンの軸索は一本ですが、例外もあります。軸索が細胞体から出る部分には軸索小丘というくびれがあり、その先に起始部が続きます。この二つを合わせて引き金帯といい、入ってきた信号が合算され、活動電位が始まる場所です。

多くの軸索は、グリア細胞がつくる脂肪性の絶縁体、髄鞘に包まれています。電線のビニール被覆と違い、髄鞘には切れ目があります。切れ目の一つひとつがランビエ絞輪で、二つの絞輪の間の包まれた部分が軸索の一区間です。軸索は先端でいくつかの枝、つまり軸索終末に分かれ、それぞれの枝の端にはシナプス終末という小さなふくらみがあり、次の細胞と接します。軸索には、髪の毛の太さにも満たない距離で皮質の二つの細胞を結ぶごく短いものもあれば、脳から脊髄をずっと下まで走るほど長いものもあります。

ニューロンの三つの形

ニューロンは、細胞体から出る突起の数で分類されます。多極ニューロンは軸索一本と二本以上の樹状突起をもちます。体内のニューロンの大部分はこの型で、脊髄の大きな運動ニューロンもその一つです。双極ニューロンは、細胞体の両端に軸索一本と樹状突起一本をもちます。数は少なく、目の網膜と、においを感じる嗅上皮に見られます。単極ニューロンには一本の突起があり、それが二本の長い枝に分かれます。ヒトではこれは感覚ニューロンで、細胞体は必ず神経節の中にあります。多極ニューロンの中には固有の名前をもつものもあり、皮質にあるピラミッド形の錐体細胞や、小脳のプルキンエ細胞がその例です。

グリア細胞:支える仲間たち

グリア細胞には六つの種類があり、CNSに四つ、PNSに二つあります。アストロサイトは顕微鏡で見ると星形の細胞で、ニューロンの周りの化学的な環境のバランスを保ち、余分な信号分子を取り除き、損傷に反応し、血液脳関門の形成を助けます。血液脳関門は、血液中の多くの物質が脳に入らないようにするしくみです。オリゴデンドロサイトはCNSで髄鞘をつくり、一つの細胞が複数の軸索の区間を包むことができます。ミクログリアは小さな細胞で、異常を見張り、残骸や病原体を飲み込むことができます。上衣細胞は、液体で満たされた脳の四つの脳室の内面を覆い、脳脊髄液をつくります。

末梢神経系では、衛星細胞が神経節の中の細胞体を支え、シュワン細胞が髄鞘をつくります。シュワン細胞は一本の軸索の一区間だけを包むので、長い末梢の軸索には、シュワン細胞がずらりと一列に必要になります。

グリア細胞場所主な働き
アストロサイトCNS支持、化学的バランス、血液脳関門
オリゴデンドロサイトCNS髄鞘
ミクログリアCNS免疫の見張り、残骸の除去
上衣細胞CNS脳脊髄液をつくる
衛星細胞PNS神経節での支持
シュワン細胞PNS髄鞘
背景脳が別々の細胞でできていることは、どのようにしてわかったのでしょうか。1873年、イタリアの医師カミッロ・ゴルジは、台所につくった間に合わせの実験室で、銀を使った染色法「黒い反応」を見つけました。この方法では、透明な背景の中でいくつかの神経細胞だけが真っ黒に染まります。ゴルジは、神経系は一続きの網だと考えていました。スペインの組織学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハールは、ゴルジの染色法を使って反対の考えを主張しました。ニューロンは一つひとつが別々の細胞で、細胞同士は融合せずに接している、というものです。1889年にベルリンで開かれた学会で、カハールは標本を見せて有力な解剖学者たちを納得させました。1906年、二人は神経系の構造の研究によってノーベル生理学・医学賞を共同で受賞しましたが、ゴルジは自分のノーベル賞講演でカハールの考えを批判しました。
樹状突起ほかのニューロンからの入力を受け取る枝です。
軸索細胞体から信号を運び出す一本の線維です。
軸索小丘軸索の始まりの部分です。起始部と合わせて引き金帯になります。
髄鞘軸索を包む脂肪性の絶縁体で、グリア細胞がつくります。
ランビエ絞輪髄鞘の切れ目です。
アストロサイトCNSにある星形のグリア細胞です。化学的バランスと血液脳関門に関わります。
シュワン細胞PNSで髄鞘をつくり、一つの細胞が軸索の一区間を包みます。
ミクログリア残骸や病原体を取り除く、CNSの小さなグリア細胞です。
  • 1873: ゴルジが染色法「黒い反応」を見つける。
  • 1889: カハールがベルリンで標本を見せる。
  • 1906: ゴルジとカハールがノーベル賞を共同受賞する。
  1. ほかのニューロンからの入力の大部分を受け取るのは、ニューロンのどの部分ですか。
    • 樹状突起
    • 軸索終末
    • 髄鞘
    • ランビエ絞輪
  2. 典型的なニューロンには軸索が何本ありますか。
    • 1本
    • 2本
    • 樹状突起1本につき1本
    • 0本
  3. 活動電位はどこで始まりますか。
    • 引き金帯(軸索小丘と起始部)
    • 神経核
    • 髄鞘
    • シナプス間隙
  4. ランビエ絞輪とは何ですか。
    • 髄鞘の切れ目
    • 細胞体の集まり
    • グリア細胞の一種
    • 樹状突起の先端
  5. 体内のニューロンの大部分はどの形ですか。
    • 多極
    • 双極
    • 単極
    • 無軸索
  6. 双極ニューロンはどこに見られますか。
    • 網膜と嗅上皮
    • 骨格筋
    • 脊髄の前角
    • 心臓
  7. 脳と脊髄で髄鞘をつくる細胞はどれですか。
    • オリゴデンドロサイト
    • シュワン細胞
    • アストロサイト
    • 上衣細胞
  8. 血液脳関門の形成を助けるグリア細胞はどれですか。
    • アストロサイト
    • ミクログリア
    • 衛星細胞
    • シュワン細胞
  9. 脳脊髄液をつくるグリア細胞はどれですか。
    • 上衣細胞
    • ミクログリア
    • オリゴデンドロサイト
    • 衛星細胞
  10. ゴルジとカハールは1906年のノーベル賞を共同で受賞しました。カハールが主張したのはどんな考えですか。
    • ニューロンは別々の細胞である
    • 神経系は一続きの網である
    • 神経は液体を運ぶ
    • 脳には細胞がない
  11. 人間の脳にあるニューロンはおよそ何個ですか。10億を単位として答えてください。
ポイント
  • ニューロンの部位:樹状突起、細胞体、軸索小丘、軸索、ランビエ絞輪のある髄鞘、軸索終末。
  • 典型的なニューロンには一本の軸索があります。信号は引き金帯で始まります。
  • ニューロンの大部分は多極。双極細胞は網膜と嗅上皮にあり、単極細胞は感覚ニューロン。
  • グリア細胞は六種類:アストロサイト、オリゴデンドロサイト、ミクログリア、上衣細胞(CNS)、衛星細胞とシュワン細胞(PNS)。

これは体のつくりとはたらきについての教材です。医学的な助言ではなく、診断や治療に使うものではありません。

このコースの出典 (11)
  • OpenStax Anatomy and Physiology 2e , 12.1 Basic Structure and Function of the Nervous System, 12.2 Nervous Tissue, 12.4 The Action Potential, 12.5 Communication Between Neurons, 13.2 The Central Nervous System, 13.4 The Peripheral Nervous System, 14.1 Sensory Perception, 14.2 Central Processing, 14.3 Motor Responses, 15.1 Divisions of the Autonomic Nervous System (openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e)
  • NIH NINDS "Brain Basics: Know Your Brain" and "Brain Basics: Understanding Sleep" (ninds.nih.gov/health-information/public-education/brain-basics)
  • NIH MedlinePlus "Healthy Sleep" (medlineplus.gov/healthysleep.html)
  • NIH Research Matters "Scientists build largest maps to date of cells in human brain" (nih.gov, about 86 billion nerve cells)
  • Basic Neurochemistry, Brain Energy Metabolism (ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28124, about 20% of the body's oxygen) and Balasubramanian 2021 "Brain power" (PMC8364152, 2% of body weight)
  • nerve conduction speeds: ScienceDirect Topics "Nerve Conduction" (myelinated up to 120 m/s, unmyelinated 0.5 to 3 m/s) and Erlanger and Gasser fibre table in "Nerve Fiber" (C fibres 0.6 to 2 m/s)
  • history: NobelPrize.org 1906 (Golgi, Cajal) and 1932 (Sherrington)
  • Tansey 1997 "Sherrington and the synapse, 1897" (PubMed 9323432)
  • PMC4291908 (Loewi 1921, Nobel 1936 with Dale)
  • PMC3424716 (Hodgkin and Huxley 1952, Nobel 1963)
  • Britannica "Broca area" (1861) and PubMed 29452328 (Leborgne, "Tan")

確認日: 2026-10-17