脳葉は、人間の大脳皮質の識別可能な 4 つの主要な領域であり、大脳の各半球の表面を構成しています。[ 1 ] 2 つの半球は構造的にほぼ対称であり、脳梁によって接続されています。いくつかの情報源には島皮質と辺縁葉が含まれますが、辺縁葉は他の葉の一部を取り込んでいます。葉は解剖学的に区別できる大きな領域であり、機能的にも区別できます。脳の各葉には、多数の隆起または脳回と溝、溝があり、これらは皮質のさらなるサブゾーンを構成しています。[ 2 ]「脳葉」という表現は通常、小脳の個別の領域ではなく、大脳の葉のみを指します。
前頭葉は、各大脳半球の前方に位置し、頭頂葉の前方、側頭葉の上方かつ前方に位置します。前頭葉は、中心溝と呼ばれる組織間の空間によって頭頂葉から隔てられ、シルヴィウス溝とも呼ばれる外側溝と呼ばれる深い溝によって側頭葉から隔てられています。前頭葉の後縁を形成する中心前回には、特定の身体部位の随意運動を制御する一次運動野(ブロードマン野の構造における第4野)が含まれています。中心前回には、運動前野(ブロードマン野の第6野)も含まれています。
前頭葉には、大脳皮質のドーパミンに敏感なニューロンの大部分が含まれています。ドーパミン系は、報酬、注意、短期記憶課題、計画、および動機付けに関連しています。ドーパミンは、視床から前脳に伝わる感覚情報を制限および選択する傾向があります。国立精神衛生研究所の報告によると、前頭前皮質のドーパミン活性を低下させる遺伝子変異は、ワーキングメモリ課題中のその脳領域のパフォーマンスの低下と非効率的な機能、および統合失調症のリスクのわずかな増加に関連しています。[ 3 ]
前頭葉は、前頭葉の最も前方(最も奥側)に位置する前頭前野から構成されています。前頭前野は、作業記憶と実行制御に不可欠であり、目標や複雑なタスクを整理するのに役立ちます。
前頭前野は、眼窩前頭前野、内側前頭前野、外側前頭前野に区分されます。外側前頭前野には、背外側前頭前野と腹外側前頭前野の2つの区分があります。背外側前頭前野は腹外側前頭前野の上に位置し、主にエピソード記憶によって想起される記憶の実行制御と操作を担っています。腹外側前頭前野は、画像、文字、名前など、人が生涯を通じて経験する意味のある刺激の調節に重要な役割を果たします。
前頭前皮質の損傷は、長期記憶と短期記憶の問題を引き起こすだけでなく、人々の行動や計画・組織化能力の変化をもたらす可能性がある。[ 4 ]
外科的に切除された病変や腫瘍、および頭部への強い衝撃によって脳が腫れて損傷を受ける外傷性脳損傷(TBI)によって損傷が生じる可能性があります。TBIは、多くの場合、競技スポーツや通常の遊び中の事故で、幼少期に発生します。外傷性脳損傷を負うと、神経精神疾患を発症する可能性が高まり、大麻などの物質の乱用は、統合失調症に関連する症状を発症するリスク要因であることが知られています。ある研究では、大麻の使用後に統合失調症の症状(幻聴、そこにいない人と話すなど)が悪化することがわかり、幼少期のTBIが前頭側頭領域の白質の変化により精神病の発症を促進する可能性があることが示唆されています。[ 5 ]
頭頂葉は後頭葉の上方に位置し、前頭葉と中心溝の後ろ方に位置する。
頭頂葉は、空間感覚やナビゲーション(固有受容感覚)、体性感覚皮質にある触覚(機械受容感覚)の主要な感覚受容領域(中心溝のすぐ後ろにある中心後回) [ 6 ]、および視覚系の背側経路など、さまざまな様式の感覚情報を統合します。皮膚からの主要な感覚入力(触覚、温度、痛覚受容体)は、視床を介して頭頂葉に伝達されます。
頭頂葉のいくつかの領域は言語処理において重要である。体性感覚皮質は、体性感覚皮質のどの部分がそれらに割り当てられているかに応じて身体の各部位が描かれた、歪んだ図であるホムンクルス(ラテン語:「小さな人」)として図示することができる。 [ 7 ]上頭頂小葉と下頭頂小葉は、身体または空間認識の主要な領域である。右の上頭頂小葉または下頭頂小葉の病変は、半側空間無視を引き起こすことが多い。
後頭葉は、哺乳類の脳の視覚処理中枢であり、視覚皮質の解剖学的領域の大部分を含んでいます。[ 8 ]一次視覚皮質はブロードマン野17で、一般にV1(視覚1)と呼ばれています。ヒトのV1は、鳥距溝内の後頭葉の内側に位置し、V1の全範囲は後頭葉の後極まで続くことがよくあります。V1は、ジェンナリ条と呼ばれる大きなミエリンの縞によって識別できるため、線条皮質とも呼ばれます。V1以外の視覚駆動領域は、線条外皮質と呼ばれます。線条外領域は多数あり、視空間処理、色の識別、運動知覚など、さまざまな視覚タスクに特化しています。
側頭葉は、哺乳類の脳の両側の大脳半球の外側溝の下に位置しています。[ 9 ]
側頭葉は、視覚記憶の適切な保持、言語理解、感情関連付けのために、感覚入力を派生的な意味に処理することに関与している。[ 10 ]: 21
側頭葉には、新しい記憶の形成や新しいことの学習に関わる海馬と呼ばれる脳領域があります。海馬はてんかんとの関連性について過去に何度も研究されており、この領域に損傷があることが示されています。側頭葉とてんかんの正確な関連性を特定することは困難でしたが、Chauvière (2020) は、ニューロン内の回路の再編成と側頭葉の構造が認知に重要な律動的な活動に影響を与えるという正の相関関係があると示唆しています。
辺縁葉は、哺乳類の脳の各大脳半球の内側面にある弓状の皮質領域で、前頭葉、頭頂葉、側頭葉の一部から構成されています。この用語は曖昧で、著者によっては傍終末回、脳梁下領域、帯状回、傍海馬回、歯状回、海馬、海馬台を含めている場合もあります。[ 11 ]一方、Terminologia Anatomicaには、帯状溝、帯状回、帯状回峡部、束状回、傍海馬回、傍海馬溝、歯状回、歯状線維溝、海馬の線維、側副溝、嗅溝が含まれており、海馬は省略されている。
島皮質は、大脳皮質の一部で、側頭葉と頭頂葉および前頭葉を隔てる溝である外側溝の奥深くに折り畳まれています。島皮質は、扁桃体へ軸索を送り、音や体性感覚刺激に反応するという重要な機能を持っています。[ 12 ]
Berretら(2019)は、マウスを用いて、足に電気ショックを受けた記憶から知覚された脅威に関連する恐怖反応を研究し、島皮質が抑制されているときはいつでも電気ショック刺激に対して有害な反射反応が起こることを発見した。この発見は、島皮質が情報を特定の扁桃体亜領域に伝達し、恐怖行動の異なる構成要素を作り出すことを裏付けている。[ 13 ]
島皮質は意識に関与し、感情や身体の恒常性維持といった多様な機能において役割を果たしていると考えられている。これらの機能には、知覚、運動制御、自己認識、認知機能、対人関係などが含まれる。また、島皮質は精神病理にも関与している。
島皮質は、より大きな前部島皮質と、より小さな後部島皮質の2つの部分に分かれており、後部島皮質には10以上の視野領域が確認されている。脳の外側表面に向かって島皮質を覆う皮質領域は、蓋(「蓋」を意味する)と呼ばれる。蓋は、それを囲む前頭葉、側頭葉、頭頂葉の一部から形成されている。