「体温調節の神経回路」の版間の差分

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 英語名:Neural circuitry for thermoregulation、Neural circuitry for body temperature regulation  
英語名:Neural circuitry for thermoregulation、Neural circuitry for body temperature regulation  
 
同義語:体温、体温調節、体温調節中枢
 
重要な関連語:発熱、高体温症、低体温症、熱産生、産熱、ふるえ、シバリング
 


 体温を維持・調節するために機能する、[[温度覚|温度知覚]]情報の伝達・統合ならびに体温調節効果器への指令を行う中枢および末梢の神経回路。ここでは哺乳類の体温調節の神経回路を扱う。  
 体温を維持・調節するために機能する、[[温度覚|温度知覚]]情報の伝達・統合ならびに体温調節効果器への指令を行う中枢および末梢の神経回路。ここでは哺乳類の体温調節の神経回路を扱う。  


 人間を含めた哺乳動物(恒温動物)では、体温を一定に保つために、体内から環境中への熱の放散を調節し、必要な時には体内で積極的に熱を産生する。また、感染が起こった時には発熱を起こし、体温を病原体の増殖至適温度域よりも高くすることで、その増殖を抑制する。こうした生体の反応は、脳内の体温調節中枢を司令塔とする中枢神経システムが、末梢の様々な効果器へ指令を行うことによって惹起される。体温調節中枢は、[[視床下部]]の最吻側に位置する[[視索前野]](preoptic area)と呼ばれる領域にあり、感染時の発熱を指令する発熱中枢でもある<ref name="ref1"><pubmed>21900642</pubmed></ref>。  
 人間を含めた哺乳動物(恒温動物)では、体温を一定に保つために、体内から環境中への熱の放散を調節し、必要な時には体内で積極的に熱を産生する。また、感染が起こった時には発熱を起こし、体温を病原体の増殖至適温度域よりも高くすることで、その増殖を抑制する。こうした生体の反応は、脳内の体温調節中枢を司令塔とする中枢神経システムが、末梢の様々な効果器へ指令を行うことによって惹起される。体温調節中枢は、[[視床下部]]の最吻側に位置する[[視索前野]](preoptic area)と呼ばれる領域にあり、感染時の発熱を指令する発熱中枢でもある<ref name="ref1"><pubmed>21900642</pubmed></ref>。  


== 体温調節反応の種類  ==
== 体温調節反応の種類  ==
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== 自律性体温調節のための温度知覚  ==
== 自律性体温調節のための温度知覚  ==
[[Image:Thermoregulation2.jpg|thumb|right|550px|'''図2''' 体温調節および発熱の神経回路<ref name="ref1" />]]


==== フィードバック制御に関わる温度感知  ====
==== フィードバック制御に関わる温度感知  ====
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 体温の維持には、深部体温の感知だけでなく、環境温度の感知も必要である。環境温度は皮膚の[[体性感覚|知覚神経末端]]に存在する[[温度受容体|温度受容器]]によって感知される。環境温度が変化した時には、皮膚でそれをいち早く感知し、体温調節中枢へ伝達することによって、深部体温が影響を受けて変動してしまう前に適切な体温調節反応を惹起することが可能になる。このような体温調節様式をフィードフォワード制御という<ref name="ref10" />。皮膚の温度受容器で感知した温度情報は、脊髄の[[後角]](dorsal horn)を経て、[[橋]]の[[外側結合腕傍核]](lateral parabrachial nucleus)へ伝達され、そこから視索前野へと入力される<ref name="ref11"><pubmed>18084288</pubmed></ref><ref name="ref12"><pubmed>20421477</pubmed></ref>(図2参照)。この経路では、[[温度覚|温覚]]と[[温度覚|冷覚]]は別のニューロン群によって中継され、独立して視索前野へ入力される。例えば、外側結合腕傍核では、温覚を中継するニューロンは背側部に局在し、冷覚を中継するものは外側部に局在する<ref name="ref11" /><ref name="ref12" />。 このようにして視索前野へ入力された皮膚の温度情報は、温ニューロンの活動レベルに影響を与える形で脳組織温度の情報と統合され、体温調節反応の指令の出力へとつながるものと考えられている。
 体温の維持には、深部体温の感知だけでなく、環境温度の感知も必要である。環境温度は皮膚の[[体性感覚|知覚神経末端]]に存在する[[温度受容体|温度受容器]]によって感知される。環境温度が変化した時には、皮膚でそれをいち早く感知し、体温調節中枢へ伝達することによって、深部体温が影響を受けて変動してしまう前に適切な体温調節反応を惹起することが可能になる。このような体温調節様式をフィードフォワード制御という<ref name="ref10" />。皮膚の温度受容器で感知した温度情報は、脊髄の[[後角]](dorsal horn)を経て、[[橋]]の[[外側結合腕傍核]](lateral parabrachial nucleus)へ伝達され、そこから視索前野へと入力される<ref name="ref11"><pubmed>18084288</pubmed></ref><ref name="ref12"><pubmed>20421477</pubmed></ref>(図2参照)。この経路では、[[温度覚|温覚]]と[[温度覚|冷覚]]は別のニューロン群によって中継され、独立して視索前野へ入力される。例えば、外側結合腕傍核では、温覚を中継するニューロンは背側部に局在し、冷覚を中継するものは外側部に局在する<ref name="ref11" /><ref name="ref12" />。 このようにして視索前野へ入力された皮膚の温度情報は、温ニューロンの活動レベルに影響を与える形で脳組織温度の情報と統合され、体温調節反応の指令の出力へとつながるものと考えられている。


[[Image:Thermoregulation2.jpg|thumb|center|750px|'''図2''' 体温調節および発熱の神経回路<ref name="ref1" />]]


== 自律性体温調節の指令を行う神経回路  ==
== 自律性体温調節の指令を行う神経回路  ==
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 現在では、深部体温と末梢温度(主に皮膚温度)の情報が体温調節中枢で統合され、それに基づいて適切な体温調節反応の種類と強度が決定され、出力されるという考え方が主流である。こうした温度情報の統合と反応出力の決定に関わる中枢神経回路メカニズムについては分かっていないことが多い。しかし、視索前野から視床下部背内側部や淡蒼縫線核へ下行性抑制を行う[[投射ニューロン]]の[[活動電位|発火活動]]が体温調節反応の出力強度を決定しているという上記のモデルに従えば、この投射ニューロンが、温ニューロンとしての温度感受性や、また感染時にプロスタグランジンE<sub>2</sub>を受容する機能を有する可能性があるが、証明は行われていない。  
 現在では、深部体温と末梢温度(主に皮膚温度)の情報が体温調節中枢で統合され、それに基づいて適切な体温調節反応の種類と強度が決定され、出力されるという考え方が主流である。こうした温度情報の統合と反応出力の決定に関わる中枢神経回路メカニズムについては分かっていないことが多い。しかし、視索前野から視床下部背内側部や淡蒼縫線核へ下行性抑制を行う[[投射ニューロン]]の[[活動電位|発火活動]]が体温調節反応の出力強度を決定しているという上記のモデルに従えば、この投射ニューロンが、温ニューロンとしての温度感受性や、また感染時にプロスタグランジンE<sub>2</sub>を受容する機能を有する可能性があるが、証明は行われていない。  


== 関連項目  ==
== 関連項目  ==
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*[[セロトニン神経系]]
*[[セロトニン神経系]]
*[[プロスタグランディン]]
*[[プロスタグランディン]]


== 参考文献  ==
== 参考文献  ==
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<references />  
<references />  


<br> 同義語:体温、体温調節、体温調節中枢
重要な関連語:発熱、高体温症、低体温症、熱産生、産熱、ふるえ、シバリング


(執筆者:中村和弘、担当編集委員:渡辺 大)
(執筆者:中村和弘  担当編集委員:渡辺 大)