大脳新皮質

大脳新皮質
新皮質の代表的な柱。左側に細胞体層、右側に繊維層がラベル付けされています。
識別子
メッシュ	D019579
ニューロネーム	2314
ニューロレックスID	ビルンレックス
TA98	A14.1.09.304 A14.1.09.307
TA2	5532
ＦＭＡ	62429
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

大脳新皮質は、新皮質、等皮質、あるいは6層皮質とも呼ばれ、感覚知覚、認知、運動指令の生成、^[1]空間推論、言語などの高次脳機能に関与する哺乳類の 大脳皮質の層のセットです。^{[2]大脳新皮質はさらに、}真等皮質と前等皮質に細分されます。^[3]

人間の脳では、大脳皮質は、それぞれ90％と10％を占める、より大きな大脳新皮質とより小さな大脳皮質で構成されています。 ^{[4]大脳新皮質は}6つの層で構成されており、最も外側から内側に向​​かってI層からVI層までラベルが付けられています。

この用語は、ラテン語の「樹皮」または「皮」を意味するcortexと、ギリシャ語の「新しい」を意味するneo-を組み合わせたものです。Neopalliumは、ラテン語の「外套」を意味するpalliumに似た混成語です。Isocortexとallocortex は、ギリシャ語の「同じ」を意味するisosと「他の」を意味する allosを組み合わせたものです。

大脳組織の中で、大脳新皮質は、その組織と層数において最も発達している。^[5]大脳新皮質は、大脳の深部にある白質（有髄軸索）を取り囲む灰白質、つまり神経細胞体と無髄線維から構成される。ただし、これは非常に薄い層で、厚さは約2～4 mmである。[6] 大脳新皮質には、前等皮質と真^等皮質という2種類の皮質がある。前等皮質は、真等皮質と周囲皮質（異皮質の一部）の間の移行領域である。前等皮質は、帯状皮質（大脳辺縁系の一部）、ブロードマンの領域24、25、30、32、島皮質、海馬傍回に見られる。

これまでに研究されたすべての哺乳類（人間を含む）の中で、ヒレナガゴンドウとして知られる海洋イルカの一種が、最も多くの大脳新皮質ニューロンを持っていることがわかっています。^[7]

げっ歯類やその他の小型哺乳類では大脳新皮質は滑らかであるが、ゾウ、イルカ、霊長類などの大型哺乳類では深い溝（脳溝）と隆起（脳回）がある。これらのひだにより、大脳新皮質の表面積が大幅に増加する。すべてのヒトの脳は、主脳回と脳溝の全体的なパターンは同じであるが、細部は人によって異なる。^{[8]胚発生中に脳回が形成されるメカニズムは完全には明らかではなく、軸索張力、 [9]}皮質の座屈^[10]または皮質の異なる領域での細胞増殖率の違いなど、脳回形成を説明するいくつかの競合する仮説がある。^[11]

大脳新皮質には興奮性（約 80%）ニューロンと抑制性（約 20%）ニューロンの両方が含まれており、他のニューロンへの影響にちなんで名付けられています。^{[12]人間の大脳新皮質は、数百種類の細胞で構成されています。 [13]}大脳新皮質の構造は比較的均一で（別名「同型」皮質および「同型」皮質とも呼ばれています）、主に細胞の種類とニューロンの接続によって分離された 6 つの水平層で構成されています。^[14]ただし、この均一性には多くの例外があります。たとえば、一次運動野では層 IV が小さいか欠落しています。皮質内にはいくつかの標準的な回路があります。たとえば、上層の層 II と III の錐体ニューロンは、大脳新皮質の他の領域に軸索を投射しますが、より深い層 V と VI の錐体ニューロンは、皮質の外、たとえば視床、脳幹、脊髄に投射することがよくあります。第4層のニューロンは皮質外（主に視床）からのシナプス接続の大部分を受け取り、それ自体が他の皮質層と短距離の局所的な接続を形成します。 ^[12]このように、第4層は入ってくる感覚情報の主な受信者であり、それを他の層に分配してさらに処理します。

大脳新皮質は、皮質柱と呼ばれる垂直構造に配置されているとよく説明されます。皮質柱は、直径約0.5mm（深さ2mm、つまり6層すべてにまたがる）の大脳新皮質の断片です。これらの柱は、大脳新皮質の基本的な繰り返し機能単位であると考えられることが多いですが、解剖学、サイズ、機能の観点から見たそれらの多くの定義は一般的に互いに一貫しておらず、その構造や機能、さらには大脳新皮質を柱の観点から理解しようとすることに意味があるかどうかに関してさえ合意が得られていません。^[15]

大脳新皮質は、胚期には前脳の吻側部分である背側終脳から派生する。大脳新皮質は、頭蓋骨上部の頭蓋縫合部によって区切られた前頭葉、頭頂葉、後頭葉、側頭葉に分かれており、それぞれ異なる機能を果たす。例えば、後頭葉には一次視覚野が含まれ、側頭葉には一次聴覚野が含まれる。大脳新皮質のさらに細分化された部分や領域は、より具体的な認知プロセスを担っている。ヒトでは、前頭葉には、複雑な言語処理など、ヒト種で強化されている、またはヒト種に特有な能力専用の領域があり、例えば、腹外側前頭前皮質（ブローカ野）に局在している。^[12]ヒトや他の霊長類では、社会的および感情的な処理は眼窩前頭皮質に局在している。

大脳新皮質は、睡眠、記憶、学習のプロセスにも重要な役割を果たしていることが示されています。意味記憶は大脳新皮質、具体的には大脳新皮質の前外側側頭葉に保存されているようです。[ ¹⁶ ] また、大脳新皮質は道具的条件付けにも関与しており、感覚情報や運動計画に関する情報を基底核に伝達する役割を担っています。^{[16]大脳新皮質のニューロンの発火率も}徐波睡眠に影響を及ぼします。ニューロンが休息し過分極しているとき、ダウン状態と呼ばれる低速振動中に抑制期間が発生します。大脳新皮質のニューロンが興奮性脱分極相にあり、短時間高率で発火しているとき、アップ状態と呼ばれる低速振動中に興奮期間が発生します。^[16]

アルツハイマー病などの神経変性疾患で発症する病変は、感覚大脳新皮質から前頭前野大脳新皮質への情報伝達を妨げる。この感覚情報の途絶は、人格の変化、認知能力の低下、認知症など、神経変性疾患にみられる進行性の症状の一因となる。^[17]前外側側頭葉大脳新皮質の損傷は意味性認知症を引き起こし、事実情報（意味記憶）の記憶喪失となる。これらの症状は、この領域の経頭蓋磁気刺激によっても再現される。この領域が損傷を受けても、患者は順行性健忘を発症せず、エピソード情報を思い出すことができる。^[18]

大脳皮質の中で新皮質は最も新しく進化した部分です（そのため「新」を意味する接頭辞「neo」が付きます）。大脳皮質の他の部分は、異皮質です。異皮質の細胞構成は、6層構造の大脳皮質とは異なります。人間の場合、大脳皮質の90％、脳全体の76％が新皮質です。^[12]

種がより大きな大脳新皮質を発達させるには、脳がその領域を支えるのに十分な大きさに進化する必要があります。体の大きさ、基礎代謝率、生活史は、脳の進化と大脳新皮質のサイズと集団サイズの共進化に影響を与える要因です。 ^[19]大脳新皮質は、初期の祖先における協力と競争の圧力に応じてサイズが大きくなりました。サイズが大きくなると、社会的行動に対する自発的な抑制制御が大きくなり、社会的調和が高まりました。^[20]

6層皮質は哺乳類の特徴的な特徴のようで、全ての哺乳類の脳に見られるが、他の動物には見られない。^{[2]しかし、}大脳新皮質の種を超えた命名法については議論がある。^{[21] [22]例えば}鳥類では、特徴的な6層大脳新皮質構造がないにもかかわらず、本質的に大脳新皮質のものであると考えられる認知プロセスの明確な例がある。^[23]鳥類の外套は哺乳類の大脳新皮質とほぼ同等であることを示唆する証拠がある。 ^{[24] [25] [26]}同様に、カメなどの爬虫類には一次感覚皮質がある。一貫した代替名はまだ合意されていない。

種の大脳新皮質比は、大脳新皮質の大きさと脳の残りの部分の比である。大脳新皮質比が高いことは、集団の大きさや社会的交配行動の複雑さなど、多くの社会的変数と相関関係にあると考えられている。^[27]人間は他の哺乳類と比較すると、脳全体に占める大脳新皮質の割合が大きい。例えば、チンパンジーの脳幹では、大脳新皮質灰白質と延髄の大きさの比率はわずか 30:1 であるが、人間では 60:1 である。^[28]

• 人間の脳の領域の一覧
• ブルー・ブレイン、大脳新皮質柱、そして最終的には大脳新皮質全体のコンピューターシミュレーションを作成するプロジェクト
• 記憶予測フレームワーク、ジェフ・ホーキンスによる大脳新皮質機能の理論および関連するソフトウェアモデル
• クラウストルム

• ウィキバーシティの比較神経科学
• 「大脳新皮質のモデル」。脳工学研究所。ダートマス大学。
• 「Proisocortex」。Brain Info。ワシントン大学。2006年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年6月17日閲覧。