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紡錘状回（外側後頭側頭回とも呼ばれる） [ 1 ] [ 2 ]は、ブロードマン野37の側頭葉と後頭葉の一部である。[ 3 ]紡錘状回は、上方に舌状回と傍海馬回、下方に下側頭回の間に位置している。[ 4 ]紡錘状回の機能は完全には解明されていないが、認識に関連するさまざまな神経経路と関連付けられている。さらに、共感覚、失読症、相貌失認などのさまざまな神経学的現象とも関連付けられている。
解剖学的には、紡錘状回は腹側側頭皮質内で最大の巨視的解剖学的構造であり、主に高次視覚に関与する構造が含まれています。[ 5 ] [ 6 ] 紡錘状回（文字通り「紡錘形の回旋」）という用語は、回の形状が両端よりも中央で幅広くなっているという事実を指しています。この用語は、1854 年にエミール・フシュケが回を記述したことに基づいています。 [ 6 ] （歴史のセクションも参照）。紡錘状回は、側頭葉と後頭葉の基底面に位置し、それぞれ側副溝（CoS）と後頭側頭溝（OTS）によって区切られています。[ 2 ] OTSは紡錘状回と下側頭回（紡錘状回に対して外側に位置する）を分離し、CoSは紡錘状回と傍海馬回（紡錘状回に対して内側に位置する）を分離する。
紡錘状回は、中央部が比較的浅い中紡錘状溝（MFS）によって隔てられているため、外側部と内側部にさらに区分することができる。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]したがって、外側紡錘状回は外側ではOTS、内側ではMFSによって区分される。同様に、内側紡錘状回は外側ではMFS、内側ではCoSによって区分される。
重要なことに、中紡錘状溝は、顔の処理において重要な役割を果たすと考えられている紡錘状回機能的サブ領域である紡錘状顔領域（FFA）のマクロ解剖学的ランドマークとして機能する。[ 5 ] [ 10 ]
紡錘状回には、最近になって解明された論争の歴史がある。この用語は、1854年にドイツのイエナ出身のエミール・フシュケによって初めて使用され、彼は紡錘状回を「Spindelwulst」（文字通り「紡錘の膨らみ」）と呼んだ。彼は、この脳回が中央部が広いため紡錘、つまりfusilの形に似ていることから、この用語を選んだ。[ 6 ] 当初、研究者たちは、他の種の脳の全体的な構造の多様性を考慮せずに、他の哺乳類にも紡錘状回が存在すると考えた。今日では、紡錘状回はヒト上科に特有のものと考えられている。これは、マカクザルには側頭回が3つしかなく、紡錘状回がないことを示す研究によって裏付けられている。[ 8 ]
中紡錘状溝の最初の正確な定義は、 1896年にグスタフ・レツィウスによって提唱されました。彼は、紡錘状回矢状溝（今日では中紡錘状溝）を初めて記述し、溝が紡錘状回を外側と内側に分割することを正しく判断しました。W. ジュリアス・ミックルは1897年に中紡錘状溝について言及し、側頭溝と紡錘状回との関係を明らかにしようと試み、それを「紡錘状小葉の脳回内溝」と呼びました。[ 6 ]
紡錘状回が持つ正確な機能については依然として議論の余地があるが、以下の経路に関与していることについては比較的コンセンサスが得られている。
2003年、VSラマチャンドランはソーク生物学研究所の科学者と共同研究を行い、脳の色処理経路における紡錘状回の潜在的な役割を特定した。ラマチャンドランは、特に共感覚の場合における経路内の関係を調べた結果、共感覚者は平均して角回を取り囲む線維の密度が高いことを発見した。角回は色の高度な処理に関与している。[ 11 ]線維は紡錘状回から角回へ形状情報を伝達し、文字色共感覚における色と形状の関連付けを生み出す。[ 11 ]平均的な脳では角回と紡錘状回の間の相互活性化が観察されており、これは紡錘状回が視覚経路と定期的に通信していることを示唆している。[ 12 ]
紡錘状回の一部は、顔や体の認識に不可欠である。
左半球の紡錘状回の一部は、単語認識に関与していると考えられている。
MITの科学者によるさらなる研究により、左右の紡錘状回は異なる役割を果たし、その後相互に連結することが明らかになった。左紡錘状回は、実際の顔であるかどうかにかかわらず、物体内の「顔のような」特徴を認識するのに対し、右紡錘状回は、認識された顔のような特徴が実際に顔であるかどうかを判断する。[ 13 ]
2015年の研究では、ドーパミンが顔認識タスクで重要な役割を果たすと提案され、紡錘状回における神経活動に関連していると考えられました。顔認識タスク中のfMRIスキャンにおけるPETによるドーパミンD1受容体の結合能（BP）と血中酸素濃度依存性（BOLD）の相関関係を研究することで、D1受容体の利用可能性が高いほどBOLDレベルが高いことが示されました。この研究では、D1 BPとのこの関連性はFFGでのみ有意であり、他の脳領域では有意ではないことが示されました。研究者らはまた、ドーパミンD1受容体の利用可能性が高いことが顔認識タスクのパフォーマンス向上につながる可能性も示しました。[ 14 ]ドーパミンは報酬系に関連していることが知られています。ドーパミン作動系は、報酬の可能性を予測する刺激に対して能動的な反応を示します。社会的要求として、顔認識タスクはドーパミンが関与する認知プロセスであり、強化フィードバックを引き起こす可能性があります。[ 14 ] [ 15 ]
2007年の研究では、顔認識課題中にドーパミンがFFG活動をどのように調節するかを調査しました。この研究では、BOLD活動はドーパミンがシナプス後D1受容体に及ぼす影響によって調節されることが示されました。この調節は、ドーパミンがまずシナプス後電位に影響を与え、次に局所領域のBOLD活動の増加を引き起こすという方法で達成されます。シナプス後BOLD活動の増加とドーパミン放出の間のこの関連性は、ドーパミン再取り込みの阻害によって説明できます。[ 16 ]
紡錘状回は、様々な神経学的現象と関連していると考えられている。
研究者の中には、紡錘状回が相貌失認、つまり顔認識障害と関連していると考える者もいる。研究によると、紡錘状回内の領域である紡錘状顔領域は顔の知覚に深く関わっているが、それは紡錘状回の機能の一つであることが示されている一般的なカテゴリー内識別のみである。[ 17 ]紡錘状回の異常はウィリアムズ症候群とも関連付けられている。[ 18 ]紡錘状回は顔の刺激における感情の知覚にも関わっている。[ 19 ] しかし、自閉症の人は人間の顔を見ても紡錘状回の活性化がほとんど、あるいは全く見られない。[ 20 ]
最近の研究では、共感覚を持つ人々の主観的な文字と色の知覚中に紡錘状回が活性化することが確認されている。[ 21 ]紡錘状回は単語認識において重要な役割を果たしているようで、文字感覚における紡錘状回の効果はより明確であるように思われる。色との関連は、紡錘状回と色を経験することに関連する視覚皮質の他の領域との交差配線（直接接続されていること）によるものかもしれない。[ 22 ]
失読症の人では、紡錘状回が活性化されておらず、灰白質の密度が低下していることがわかっています。[ 23 ]
紡錘状顔面領域の神経生理学的活動の増加は、シャルル・ボネ症候群、入眠時幻覚、脚部幻覚、または薬物誘発性幻覚に見られるように、リアルな顔または漫画のような顔の幻覚を引き起こす可能性がある。[ 24 ]
最近の研究では、左紡錘状回にある特殊な領域が、自発的な視覚的心的イメージの際に活動することが示唆されている。[ 25 ]この同じ領域は、先天性アファンタジアの人では変化しており[ 26 ] 、後天性アファンタジアを引き起こす病変によって切断されている。[ 27 ]
