Loading article…
ニューロン説とは、神経系が個々の細胞から構成されているという概念であり、サンティアゴ・ラモン・イ・カハルの決定的な神経解剖学的研究によって発見され、後にH.ワルダイヤー＝ハルツらによって提唱されたものである。[ 1 ]ニューロン（イギリス英語ではneuroneと綴られる）という用語は、問題の細胞を識別する方法としてワルダイヤーによって造語された。ニューロン説として知られるようになったこの概念は、数十年前に発展したより広範な細胞説の下でニューロンを特別なケースとして位置づけるのに役立った。彼はこの概念を自身の研究からではなく、アルベルト・フォン・ケリカー、カミッロ・ゴルジ、フランツ・ニッスル、サンティアゴ・ラモン・イ・カハル、オーギュスト・フォレルらの組織学的研究のさまざまな観察から取り入れた。 [ 2 ] [ 3 ]
テオドール・シュワンは1839年に、すべての生物の組織は細胞で構成されていると提唱した。[ 4 ]シュワンは、前年に 親友のマティアス・ヤコブ・シュライデンが提唱した、すべての植物組織は細胞で構成されているという説を発展させた。神経系は例外であった。ヤン・プルキンエ、ガブリエル・ヴァレンティン、ロバート・レマクなど多くの研究者が組織中に神経細胞を記述していたが、神経細胞と樹状突起や軸索などの他の構造との関係は明確ではなかった。大きな細胞体と小さな構造との間の接続は観察できず、神経原線維は生体組織の非細胞成分として細胞説の例外となる可能性があった。顕微鏡と組織標本の技術的な限界が主な原因であった。 色収差、球面収差、自然光への依存はすべて、19世紀初頭の顕微鏡の性能を制限する役割を果たした。組織は通常、水で軽くすりつぶし、ガラススライドとカバーガラスの間に挟んで押し付けた。 19世紀半ば以前は、利用できる染料や定着剤の種類も限られていた。
画期的な発展は、1873年に銀染色法を発明したカミッロ・ゴルジによるもので、彼はそれを「黒色反応」 （la reazione nera）と名付けましたが、より一般的にはゴルジ染色またはゴルジ法として知られています。この技術を使用すると、高度に分岐した樹状突起と軸索を持つ神経細胞を黄色の背景に対して明確に視覚化できます。残念ながら、ゴルジは神経系を連続した単一のネットワークとして記述し、網状説と呼ばれる概念を支持しました。当時、光顕微鏡下では神経細胞は単なる単一の糸の網目であるため、これは妥当でした。サンティアゴ・ラモン・イ・カハルは1887年にゴルジ染色を使用して神経系の研究を開始しました。ラモン・イ・カハルは、 Revista Trimestral de Histología Normal y Patológicaの最初の号（1888年5月）で、鳥の脳では神経細胞が連続していないことを報告しました。ラモン・イ・カハルの発見は、神経系の不連続性と多数の個々の神経細胞の存在を決定的に証明するものでした。ゴルジはニューロン説を受け入れず、網状説に固執しました。ゴルジとラモン・イ・カハルは1906年のノーベル生理学・医学賞を共同受賞しましたが、2人の科学者間の論争は続きました。 [ 5 ] [ 6 ]この問題は、1950年代に電子顕微鏡が開発され、神経細胞がシナプスを介して相互接続された個々の細胞であり、神経系を形成していることが明確に証明され、ニューロン説が検証されたことで最終的に解決しました。[ 7 ] [ 8 ]
ニューロン理論は、低レベルの理論が高レベルの理論に吸収され、高次の構造の一部として基礎データを説明するという、統合の一例である。その結果、ニューロン理論は複数の要素から成り立っており、それぞれの要素は低レベルの理論、議論、そして一次データ収集の対象となってきた。これらの要素の中には、ワルダイヤーが直接観察を説明するために用いようとした細胞理論の必要性によって課せられたものもあれば、細胞理論と矛盾しないように観察を説明しようとするものもある。
ニューロン説は現代神経科学の中心的な教義であるが、近年の研究は、ニューロンの機能に関する我々の知識に注目すべき例外や重要な追加事項が存在することを示唆している。
中枢神経系では、これまで考えられていたよりも電気シナプスが一般的である。そのため、脳の一部では、個々のユニットとして機能するのではなく、ニューロンの大きな集合体が同時に活動して神経情報を処理している可能性がある。[ 9 ] 電気シナプスは、分子がニューロン間を直接通過できるようにするギャップ結合によって形成され、シンシチウムとして知られる細胞質間接続が形成される。[ 10 ]
さらに、複数の神経伝達物質が単一のシナプス前終末から放出される共伝達現象（デールの法則に反する）は、神経系内の情報伝達の複雑さに寄与している。 [ 11 ]