中脳または中脳は、脳幹の最上部で、間脳と大脳を橋とつないでいる部分である。[ 2 ]大脳脚、被蓋、および蓋から構成される。
視覚、聴覚、運動制御、睡眠と覚醒、覚醒(注意力)、体温調節と機能的に関連している。 [ 3 ]
中脳という名前は、ギリシャ語のmesos(「中間」)とenkephalos (「脳」)に由来する。[ 4 ]
中脳は脳幹の中で最も短い部分で、長さは2cm未満です。主に後頭蓋窩に位置し、上部はテント切痕より上に伸びています。[ 2 ]
中脳の主要な領域は、中脳蓋、中脳水道、中脳被蓋、および大脳脚である。中脳は吻側では間脳(視床、視床下部など)に隣接し、尾側では後脳(橋、延髄、小脳)に隣接している。[ 5 ]吻側方向では、中脳は顕著に外側に広がっている。
中脳の切断は通常、上丘または下丘のいずれかのレベルで軸方向に行われます。中脳の構造を覚えるための一般的なテクニックの一つは、これらの断面(特に上丘のレベル)を、逆さまにした熊の顔として視覚化することです。大脳脚が耳、中脳水道が口、中脳蓋が顎を形成し、被蓋の目立つ部分が目や顔の特定の彫刻的な影を形成します。

中脳蓋(ラテン語で屋根)は、中脳水道の背側にある部分である。[ 2 ]中脳蓋の位置は、脳室系の前方の領域、つまり中脳の底を指す被蓋とは対照的である。
視覚刺激や聴覚刺激に対する特定の反射に関与している。覚醒をある程度制御する網様体脊髄路は、中脳蓋から入力を受け取り、[ 6 ]そこから吻側と尾側の両方に伸びている。
四丘体は、視蓋の表面にある2対(上対と下対)の4つの隆起で、それぞれ丘と呼ばれます。上丘は視覚情報の一部を処理し、視神経のいくつかの線維の交差を助け(一部の線維は同側に残ります)、サッカード眼球運動に関与しています。視蓋脊髄路は上丘を頸部の頸神経に接続し、頭と眼球の動きを協調させます。各上丘は、直接接続されている対応する外側膝状体にも情報を送ります。魚類や両生類を含む非哺乳類脊椎動物の上丘の相同構造は視蓋と呼ばれ、これらの動物では視蓋は眼からの感覚情報と特定の聴覚反射を統合します。[ 7 ] [ 8 ]
滑車神経のすぐ上に位置する下丘は、特定の聴覚情報を処理します。それぞれの下丘は、対応する内側膝状体核に情報を送り、内側膝状体核とは直接接続されています。

中脳水道は、脳室系の一部であり、第3脳室(吻側)と第4脳室(尾側)をつないでいます。そのため、脳脊髄液の循環を継続する役割を担っています。中脳水道は、中脳蓋と中脳被蓋の間にある狭い管で、中脳水道周囲灰白質に囲まれています[ 9 ]。中脳水道周囲灰白質は、鎮痛、静止、絆形成に関与しています。背側縫線核(特定の神経活動に応じてセロトニンを放出する)は、中脳水道周囲灰白質の腹側、下丘の高さに位置しています。
2 対の脳神経の核は、同様に中脳水道周囲灰白質の腹側に位置しています。眼球運動神経核(まぶたやほとんどの眼球運動を制御する) は上丘のレベルに位置し、[ 10 ]滑車神経核(より近い物体に焦点を合わせるのに役立つ) は、その尾側、下丘のレベルに位置し、背側縫線核のすぐ外側にあります。[ 9 ]眼球運動神経は、被蓋の腹側幅を横断して核から出ますが、滑車神経は、下丘のすぐ下の蓋を通って出ます。滑車神経は、脳幹から背側から出る唯一の脳神経です。エディンガー・ウェストファル核(水晶体の形状と瞳孔の大きさを制御する)は、動眼神経核と中脳水道の間に位置している。[ 9 ]


中脳被蓋は、中脳水道の腹側に位置する部分で、中脳蓋よりもはるかに大きい。中脳被蓋は、尾側端の内側腹側から入る上小脳脚によって小脳と連絡している。小脳脚は下丘のレベルで交差し、特徴的であるが、より吻側では消失する。[ 9 ]これらの脚の間、腹側には、記憶の固定化に関与する正中縫線核がある。
被蓋の大部分は、主に恒常性や反射作用に関与するニューロンの複雑なシナプスネットワークを含んでいます。網様体の一部も含まれています。脳の他の部分との間の多数の異なる神経路がそこを通っています。内側毛帯(細いリボン状の線維)は、比較的一定の軸方向の位置で通過します。下丘のレベルでは、腹側の外側縁近くにあり、吻側でも同様の位置に留まります(被蓋が吻側に向かって広がるため、位置がより内側に見えることがあります)。脊髄視床路(別のリボン状の線維領域)は、被蓋の外側縁に位置しています。下丘レベルでは内側毛帯のすぐ背側に位置するが、上丘レベルでは被蓋の吻側への拡大のため、内側毛帯の外側に位置する。
丸くて赤みがかった目立つ一対の領域、すなわち赤核(運動協調に関与)は、中脳の吻側部、やや内側、上丘のレベルに位置している。[ 9 ]赤核脊髄路は赤核から出て尾側に向かって下降し、主に脊髄の頸部に向かって、赤核の決定を実行する。腹側の赤核間の領域は腹側被蓋野として知られ、脳内で最大のドーパミン産生領域であり、神経報酬系に深く関与している。腹側被蓋野は前脳の一部、すなわち乳頭体(間脳由来)および視床下部(間脳由来)と接触している。

大脳脚はそれぞれ、正中線の両側にある被蓋の腹側に葉を形成する。中脳のさらに奥、葉の間には、脳脊髄液で満たされた槽である脚間窩がある。
各葉の大部分は大脳脚を構成している。大脳脚は、視床から中枢神経系の尾側部へ下降する主要な神経路である。中心部と内側腹側部には皮質延髄路と皮質脊髄路が含まれ、各脚の残りの部分は主に大脳皮質と橋を結ぶ神経路を含んでいる。古い文献では大脳脚を大脳脚と呼んでいるが、後者の用語は実際には大脳と連絡するすべての線維(通常は間脳を介して)を包含しており、したがって被蓋の大部分も含まれることになる。大脳脚の残りの部分(主要な皮質神経路の周囲の小さな領域)には、内包からの神経路が含まれている。
被蓋部と関連する葉の部分は、最も外側の部分を除いて、黒色の帯である黒質(文字通り「黒い物質」)[ 9 ]によって支配されており、これは前脳の外にある基底核システムの唯一の部分です。吻側端では腹側が広くなっています。基底核を介して、黒質は運動計画、学習、中毒、その他の機能に関与しています。黒質内には、ニューロンが密集している領域(緻密部)とそうでない領域(網様部)の2つの領域があり、基底核システム内でそれぞれ異なる役割を果たしています。黒質は、メラニン(そのためこの色をしています)、ドーパミン、ノルアドレナリンを非常に多く産生します。この領域におけるドーパミン産生ニューロンの喪失は、パーキンソン病の進行に寄与する。[ 11 ]
中脳には以下の動脈が血液を供給している。
中脳からの静脈血は、大部分が脳脚の周囲を通過する際に基底静脈に流れ込む。上丘からの静脈血の一部は、大脳静脈に流れ込む。[ 12 ]
胚発生中、中脳(中脳とも呼ばれる)は神経管の2番目の小胞から発生し、この管の内部は中脳水道となる。他の2つの小胞(前脳と後脳)とは異なり、中脳は神経発達の残りの期間、それ以上の細分化は起こらない。他の脳領域に分裂しない。例えば、前脳は終脳と間脳に分裂する。[ 13 ]
胚発生中、中脳内の細胞は絶えず増殖する。これは背側よりも腹側でより顕著に起こる。外側への膨張は、まだ形成中の脳水道を圧迫し、部分的または完全な閉塞を引き起こし、先天性水頭症につながる可能性がある。[ 14 ]中脳蓋は、胚発生において神経管の翼板から発生する。
中脳は脳幹の最上部です。その黒質は基底核の運動系経路と密接に関連しています。人間の中脳は大脳皮質起源であり、その一般的な構造は最も古い脊椎動物と共通しています。黒質と腹側被蓋野で生成されるドーパミンは、人間から昆虫などの最も原始的な動物まで、種の運動、運動計画、興奮、動機付け、および慣れに役割を果たします。自発的な車輪走行を多くするように選択的に繁殖された系統の実験用マウスは、中脳が肥大しています。[ 15 ]中脳は視覚と聴覚の情報伝達を助けます。
「中脳蓋板」または「四叉神経板」という用語は、胎児の灰白質と白質の接合部を表すのに用いられる。(NeuroNamesのancil-453)