蝸牛神経核

蝸牛核
脳幹の解剖。背側から見た図。（「蝸牛神経核」は左下から 5 番目に表示されています。）
蝸牛神経の終末核と、その上部接続部。(図) 前庭神経とその終末核およびそれらの流出繊維は、抑制されています。一方、台形体が不明瞭にならないように、右側の終末核の流出繊維は、その範囲のかなりの部分で切除されています。したがって、台形体には、その繊維の半分、つまり左側から来る繊維のみが表示されます。 前庭神経は延髄への入り口で分岐する。 蝸牛神経 聴神経副核​ 結核菌 副核の遠心性線維 髄条を形成する耳結節の流出線維は、6'で、その直接束は同側の上オリーブ核に向かう。6''で、交差束は反対側の上オリーブ核に向かう。 上オリーブ核 台形ボディ 台形核 中心聴覚路（外側毛帯） ラフェ 錐体路 第四脳室 下花柄
詳細
の一部	脳幹
システム	聴覚系
動脈	アイカ
識別子
ラテン	蝸牛核
メッシュ	D017626
ニューロネーム	720
ニューロレックスID	ビルンレックス1151
TA98	A14.1.04.247 A14.1.05.430
TA2	6006、6007
ＦＭＡ	72240
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

蝸牛神経核( CN )または蝸牛神経核複合体は、ヒトの脳幹にある 2 つの脳神経核、腹側蝸牛神経核( VCN ) と背側蝸牛神経核( DCN ) で構成されています。腹側蝸牛神経核は非層状ですが、背側蝸牛神経核は層状です。聴神経線維は、聴神経(蝸牛神経または第 8 脳神経とも呼ばれる) を通る線維で、頭の同じ側にある内耳 (蝸牛) から腹側蝸牛神経核の神経根に情報を伝達します。神経根では、線維が分岐して腹側蝸牛神経核と背側蝸牛神経核の深層を神経支配します。すべての音響情報は蝸牛核を通じて脳に入り、ここで音響情報の処理が始まります。蝸牛核からの出力は、聴性脳幹の高次領域で受信されます。

蝸牛神経核（CN）は脳幹の背外側に位置し、橋と延髄の接合部に広がっています。

• 蝸牛腹側核 （VCN）は脳幹の腹側部分、下脚の腹外側に位置します。
• 蝸牛背側核( DCN) は、聴覚結節または聴結節としても知られ、VCN の上に湾曲し、小脳脚を包み込みます。
  • VCNはさらに神経根によって後腹側蝸牛核（PVCN）と前腹側蝸牛核（AVCN）に分割される。^[1]

蝸牛核への主な入力は、聴神経（脳神経 VIII（前庭蝸牛神経）の一部）から来ます。聴神経線維は、蝸牛の末梢神経支配に従って、高度に組織化された接続システムを形成します。低周波数のらせん神経節細胞からの軸索は、腹側蝸牛核の腹外側部分と背側蝸牛核の外側腹側部分を神経支配します。高周波数の皮質有毛細胞器官 からの軸索は、腹側蝸牛核の背側部分と背側蝸牛核の背内側部分に投射します。中周波数投射は、2 つの極端な値の間になります。このようにして、蝸牛で確立された音調的組織が蝸牛核で保存されます。この音調的組織が維持されるのは、内耳有毛細胞がわずかしか螺旋神経節の神経細胞の樹状突起にシナプスを形成しておらず、その神経細胞からの軸索が蝸牛核のごくわずかな樹状突起にしかシナプスを形成していないためです。すべての音響入力を聴神経から受け取る VCN とは対照的に、DCN は聴神経からの入力だけでなく、VCN のニューロン (T 星状細胞) からの音響入力も受け取ります。したがって、DCN は、ある意味では第 2 次感覚核です。

^{蝸牛核は長い間、同側耳からのみ入力を受けると考えられてきました。しかし、対側中枢[2]}を介して対側耳から刺激を受けることや、脳の体性感覚部^{[3]からも刺激を受けるという証拠があります。}

蝸牛核ニューロンの軸索である主要な線維束が 3 つあり、蝸牛核から主に脳の反対側にある標的に情報を伝達する。延髄を通って、1 つの投射は台形体を経由して対側上オリーブ核複合体(SOC)に行き、もう半分は同側 SOC に飛ぶ。この経路は腹側聴線 (VAS、より一般的には台形体) と呼ばれる。もう 1 つの経路は背側聴線 (DAS、フォン モナコフ線とも呼ばれる) と呼ばれ、延髄を超えて脳橋に上がり、そこで同類の中間聴線 (IAS、ヘルド線とも呼ばれる) とともに外側毛帯の核に当たる。IAS は延髄を横切って交差し、対側外側毛帯で上行線維と合流する。外側毛帯には外側毛帯の核の細胞が含まれており、下丘に投射します。下丘は、上オリーブ核複合体、対側背側聴条、VCN の星状ニューロンのいくつかのクラス、および外側毛帯のさまざまな核から直接の単シナプス投射を受け取ります。

これらの入力のほとんどは下丘で終了しますが、下丘を迂回して内側膝状体または他の前脳構造に投射する小さな投射もいくつかあります。

• 台形体 (TB) を介した内側上オリーブ(MSO) – 低周波音による同側および対側の刺激。
• 外側上オリーブ核（LSO）を直接および TB 経由で刺激 - 高周波音に対する同側刺激。
• 台形体内側核（MNTB） – 対側刺激。
• 下丘– 対側刺激。
• 傍胸腺核（PON） – 同側および対側の刺激。
• 外側毛帯核(LL) と毛帯核 (LN) – 同側および対側刺激。

蝸牛腹側核から情報を伝達する主な細胞には、ブッシー細胞、星状細胞、タコ細胞の 3 種類があります。

• ブッシュ状細胞は主に前腹側蝸牛神経核 (AVCN) に見られます。これらは、外観と位置によって、さらに大きな球状、小さな球状、球状のブッシュ状細胞に分類できます。AVCN 内には大きな球状細胞の領域があり、その尾側には小さな球状細胞があり、球状細胞は神経根の周囲の領域を占めています。これらのサブタイプの重要な違いは、上オリーブ複合体内の異なるターゲットに投射することです。大きな球状のブッシュ状細胞は、同側および対側の内側上オリーブに投射します。球状のブッシュ状細胞は、台形体の対側内側核に投射し、小さな球状のブッシュ状細胞は、外側上オリーブに投射すると考えられます。ブッシュ状細胞には、多数の小さな分岐を持つ少数 (1～4) の非常に短い樹状突起があり、それが「ブッシュ」に似ています。ブッシュ状細胞には、聴神経から聴覚システムのより中枢領域にタイミング情報を伝達できる特殊な電気特性があります。ブッシュ細胞は、同様の周波数に調整された複数の聴神経線維から入力を受け取るため、本質的には入力のタイミングのジッターを平均化することで、タイミング情報の精度を向上させることができます。ブッシュ細胞は、調整された周波数に隣接する音によって抑制されることもあり、聴神経線維で見られるよりもさらに鋭い調整につながります。これらの細胞は通常、発火パターンを支配する少数の聴神経線維によってのみ神経支配されています。これらの求心性神経線維は、末端の枝を細胞体全体に巻き付け、ブッシュ細胞上に「ヘルドのエンドバルブ」と呼ばれる大きなシナプスを形成します。したがって、電気的に刺激されたブッシュニューロンの単一ユニット記録は、特徴的にちょうど 1 つの活動電位を生成し、主要な応答を構成します。
• 星状細胞(別名多極細胞) は、聴神経線維の束と平行に伸びる長い樹状突起を持っています。また、音や雑音の刺激が続く間、一定の間隔で活動電位の列を発火させる能力にちなんで、チョッパー細胞とも呼ばれています。チョッピング パターンは星状細胞の電気的興奮性に固有のものであり、発火率は周波数よりも聴覚入力の強度に依存します。各星状細胞は狭く調整されており、抑制性サイドバンドを持っているため、星状細胞の集団は音のスペクトルをエンコードして、スペクトルのピークと谷を強調することができます。これらのニューロンは、DCN に音響入力を提供します。
• タコ細胞は、後腹側蝸牛核 (PVCN) の小さな領域に存在します。これらの細胞の特徴は、通常細胞体の片側から発する長くて太い触手状の樹状突起です。タコ細胞は、単純な音刺激に対して「開始応答」を生成します。つまり、広帯域刺激の開始時にのみ反応します。タコ細胞は、脳内のニューロンの中で最も高い時間精度で発火することができます。聴神経への電気刺激は、タコ細胞に段階的な興奮性シナプス後電位を引き起こします。これらの EPSP は非常に短いものです。タコ細胞は、タイミング情報を抽出するのに重要であると考えられています。これらの細胞は、800 Hz の速度でクリック音列に反応できることが報告されています。

2 種類の主細胞が、蝸牛背核(DCN)から反対側の下丘に情報を伝達します。主細胞は 2 つの入力システムを受け取ります。音響入力は、いくつかの経路を通じて深層に伝わります。興奮性音響入力は、聴神経線維および VCN の星状細胞から伝わります。音響入力は、抑制性介在ニューロン (DCN の結節腹側細胞および VCN の「広帯域抑制因子」) を通じても伝達されます。最外分子層を通じて、DCN は他の種類の感覚情報 (最も重要なのは、頭と耳の位置に関する情報) を平行線維を通じて受け取ります。この情報は、抑制性介在ニューロンも含む小脳のような回路を通じて配布されます。

• 紡錘状細胞（錐体細胞とも呼ばれる）。紡錘状細胞は、2 つの樹状突起の房を通じて情報を統合します。先端樹状突起は、最外分子層を介して多感覚の興奮性および抑制性入力を受け取り、基底樹状突起は深層に伸びる基底樹状突起から興奮性および抑制性の音響入力を受け取ります。これらのニューロンにより、哺乳類はスペクトルの手がかりを分析できるようになり、これにより、仰角で音の位置を特定したり、片方の耳が聞こえなくなったりしたときに音を特定したりできると考えられています。
• 巨大細胞は分子層と深層からの入力も統合しますが、深層からの入力が優勢です。聴覚における巨大細胞の役割は不明です。

蝸牛核複合体は、聴覚システムにおける最初の統合段階、または処理段階です。^{[4]情報は、}蝸牛神経を介して同側 蝸牛 から核に運ばれます。^[5] 蝸牛核ではいくつかのタスクが実行されます。音響入力を複数の種類の主細胞に分配することにより、聴覚経路は平行した上行経路に細分化され、異なる種類の情報を同時に抽出できます。腹側蝸牛核の細胞は、発火のタイミングと聴神経線維集団の活性化パターンで聴神経によって運ばれる情報を抽出します。蝸牛背側核の細胞は非線形スペクトル解析を行い、そのスペクトル解析を頭、耳、肩の位置の文脈に配置し、聴覚皮質、橋核、三叉神経節・核、脊柱核、第二脊髄神経節からの入力を使用して、予想される自己生成スペクトル手がかりを、より興味深く予期しないスペクトル手がかりから分離します。これらのニューロンは、哺乳類がスペクトル手がかりを使用してそれらの音に方向を定めるのに役立っている可能性があります。この情報は、高次脳幹領域によって、さらなる計算目的 (音源の位置や信号対雑音比の改善など) を達成するために使用されます。脳のこれらの他の領域からの入力は、おそらく音源定位に役割を果たしています。

蝸牛核の特定の機能をより詳細に理解するには、まず、音の情報が聴神経の繊維によってどのように表されるかを理解する必要があります。簡単に言うと、2 つの聴神経のそれぞれに約 30,000 本の聴神経繊維があります。各繊維は、特定の音の周波数と特定の音量範囲を表すらせん神経節細胞の軸索です。各神経繊維の情報は、活動電位の速度と個々の活動電位の特定のタイミングで表されます。各蝸牛核細胞タイプの特定の生理機能と形態は、音情報のさまざまな側面を強化します。

• 聴覚系
• 蝸牛神経
• 単極ブラシセル

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  脳幹の解剖。側面図。
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  脳神経核を図式的に表したもの。背面図。運動神経核は赤、感覚神経核は青。
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  求心性（感覚）脳神経の一次終末核を模式的に示した図。側面図。
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  毛帯の繊維の経路を示す図。内側毛帯は青、外側毛帯は赤。
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  下部橋の断面。右上に蝸牛神経核 (#1) が示されています。

この記事には、 Gray's Anatomy (1918) の第 20 版の 788 ページ ( Young ED、Spirou GA、Rice JJ、Voigt HF、1992 年 6 月)のパブリック ドメインのテキストが組み込まれています。「蝸牛背側核における神経組織と複合刺激に対する反応」。Philos . Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci . 336 (1278): 407–13. doi :10.1098/rstb.1992.0076. PMID  1354382。

• バッファロー大学議会図書館ウェブアーカイブ (2001-11-27 アーカイブ)
• イラストとテキスト: ウィスコンシン大学マディソン校医学部の Bs97/TEXT/P12/intro.htm
• 医学研究評議会 2005-03-19ウェイバックマシンにアーカイブ
• ショアラボ