神経系による生理機能のトップダウン制御

神経による生理機能のトップダウン制御とは、脳による生理機能（平滑筋や腺の機能に加えて）の直接的な制御を指します。細胞機能には、免疫系によるTリンパ球や抗体の産生、および肝臓の糖新生、ナトリウム再吸収、浸透圧調節、褐色脂肪組織の非ふるえ熱産生といった免疫とは無関係な恒常性機能が含まれます。この制御は、交感神経系と副交感神経系（自律神経系）を介して行われ、脳幹から始まる身体の器官や組織への直接的な神経支配によって行われます。また、視床下部と下垂体（HPA ）を介した非神経支配的なホルモン制御もあります。これらの脳の下位領域は、大脳皮質の制御下にあります。このような皮質制御は、左右で異なります。パブロフの条件付けは、基本的な細胞レベルの生理機能に対する脳の制御が学習可能であることを示しています。

生理機能の上位脳によるトップダウン制御は、脳幹の交感神経系と副交感神経系^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}および視床下部^{[ 1 ] [ 17 ] [ 18 ]}によって媒介される。交感神経系は、脊髄分節T1～L2の胸腰部脊髄ニューロンの中間外側柱に投射する脳幹核から発生する。副交感神経系は、脳神経III、VII、IX（瞳孔と唾液腺の制御）およびX（迷走神経 - 免疫を含む多くの機能）の運動核と仙骨脊髄分節（消化器系および泌尿生殖器系）にある^{[ 12 ]} 。別の制御は、前頭前皮質の内側領域によるトップダウン制御によって行われる。^{[ 1 ] [ 17 ] [ 18 ]}視床下部は、下垂体からのホルモン分泌を介して身体を非神経的に制御します。

動物の脳は、パブロフの条件付けを通して、免疫などの細胞レベルの生理機能を予測的に学習することができます。この条件付けでは、中性刺激であるサッカリンが、無条件反応（免疫抑制）を引き起こす薬剤であるシクロホスファミドと飲み物の中で対になっています。この対を学習した後、神経トップダウン制御によってサッカリンの味だけで免疫抑制が引き起こされ、新たな条件付け反応となります。^{[ 42 ]}この研究はもともとラットで行われましたが、同じ条件付けは人間でも起こり得ます。^{[ 43 ]}条件付け反応は脳内で起こり、視床下部の腹内側核が免疫系への出力経路を提供し、扁桃体が内臓情報の入力を提供し、島皮質が条件付け反応を獲得および生成します。^{[ 5 ]} 免疫系のさまざまな構成要素の産生は、条件付け反応として制御できます。

• 抗体^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}
• IL-2 ^{[ 46 ] [ 47 ]}
• B細胞、CD8+ T細胞、CD4+ナイーブT細胞およびメモリーT細胞、顆粒球。^{[ 48 ]}ラットにおけるこのようなコンディショニングは1年間続くことがある。^{[ 49 ]}

免疫機能以外の機能も条件付けによって制御できる。

• 血清鉄濃度^{[ 50 ]}
• 酸化DNA損傷のレベル^{[ 51 ]}
• インスリン分泌^{[ 52 ] [ 53 ]}
• 血糖値^{[ 53 ] [ 54 ]}

• 自律神経系– 内臓、平滑筋、腺を支配する神経系の区分 
• ホメオスタシス– 生物が維持する安定した内部状態 
• 恒常性感情– 喉の渇きや幸福感など、身体の状態を知らせる感情リダイレクト先の短い説明を表示するページ 
• 神経内分泌学– 神経系と内分泌系の相互作用を研究する生物学の一分野 
• 神経消化器学– 消化管を制御する神経系の重要な部分リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ 
• 神経免疫学– 神経系と免疫系の関係を研究する学問 
• 副交感神経系– 自律神経系の区分 
• 末梢神経系– 脳と脊髄を除く神経系の一部 
• 精神神経免疫学– 心身医学における研究分野 
• 交感神経系– 自律神経系の一部で、闘争・逃走反応を刺激する。 
• Vis medicatrix naturae – 身体の自己治癒力を肯定するラテン語のフレーズ