親指

英語の「finger」という単語には、典型的な人間の手の付属肢という文脈でも、2つの意味があります。1) 手の5つの末端部のいずれか。2) 親指以外の手の4つの末端部のいずれか。 ^{[ 2 ]}

言語学的には、元の意味はこれら 2 つのうちの最初の意味であったようです。* penkwe-ros ( * penqrósとも表記される) は、推測されるインド・ヨーロッパ祖語では* penkwe (または* penqe )の接尾辞形であり、5 という概念を含む、またはそこから派生した多くのインド・ヨーロッパ語族の単語 (英語の辞書で定義されている数十の単語) を生み出しました。

親指は他の4本の指と以下の特徴を共有しています。

• 指骨の骨格を持ち、蝶番のような関節で連結されており、手のひらに向かって屈曲する。
• 背側には毛と爪があり、掌側には毛がなく指紋の隆線がある。

親指は他の4本の指とは対照的に、以下の特徴を持つ唯一の指である。

• 他の4本の指と対向できる
• 指節は3つではなく2つある。しかし最近では、親指は他の指と同様に3つの指節を持ち、中手骨がないという報告がある。^{[ 3 ]}
• 末節骨の幅は近位指節骨の幅よりも大きい。
• このような可動性の高い中手骨（対向性の大部分を生み出す）に付着している。
• 垂直方向ではなく水平方向にカールする

したがって、この単語の語源は次のとおりです。* tumはインド・ヨーロッパ祖語で「腫れ」（「tumor」や「thigh」を参照）を意味し、親指は指の中で最も太いからです。

解剖学者や人体解剖学を専門とする他の研究者は、対立運動について何百もの定義を持っている。^{[ 4 ]}一部の解剖学者^{[ 5 ]}は、対立運動を親指が小指に近づく場合に限定し、親指と他の指の間の他の接近を近接運動と呼ぶ。解剖学者にとってこれは理にかなっている。なぜなら、この特定の動きにちなんで2つの手の固有筋（それぞれ母指対立筋と小指対立筋）が命名されているからである。

他の研究者は別の定義を使用しており、^{[ 4 ]}対立-接近を屈曲-外転と伸展-内転の間の移行と呼んでいます。したがって、接近中は親指の末節骨の側面が手のひらまたは手の橈側（人差し指の側面）に近づき、対立中は親指の末節骨の指腹または「掌側」が手のひらまたは他の指に近づきます。

四肢を元の位置に戻すことを整復といい、回転運動を回旋運動といいます。

霊長類学者で手の研究の先駆者であるジョンとプルデンス・ネイピアは、対立運動を次のように定義しました。「親指の腹面が、残りの指の1本またはすべての末端の腹面と完全に接触するか、または正反対の位置に置かれる動き」。この真の腹面同士の対立運動が可能なためには、親指は長軸（手根中手関節）を中心に回転する必要があります。^{[ 6 ]}おそらく、この定義は人間の親指に特有のものを強調するために選ばれたのでしょう。  

• 霊長類は6つのグループに分類されます: ^{[ 8 ]}
  • 親指がない：クモザルとコロブス
  • 対向性のない親指：メガネザル（東南アジアの島々に生息）、マーモセット（新世界ザル）
  • 擬似（または部分的に）対向可能な親指：すべての曲鼻猿類（キツネザル、ポト、ロリス）とオマキザル科（オマキザルとリスザル、新世界ザル）
  • 対向する親指：コロブスを除く旧世界ザル（オナガザル科）およびすべての大型類人猿
  • 比較的長い親指を持ち、対向できる指を持つ：テナガザル（または小型類人猿）
  • まだ分​​類されていないもの：その他の新世界ザル（タマリン、ヨザル科：ヨザルまたはフクロウザル、ピテキア科：ティティ、サキ、ウアカリ、アテリ科：ホエザル、ウーリーモンキー）

クモザルは、親指がほとんどないことを、長くて物を掴むことができる尾の毛のない部分を使って補っている。類人猿や旧世界ザルでは、親指は軸を中心に回転できるが、親指と人差し指の指腹が接触する広い領域は人間の特徴である。^{[ 9 ]}

始新世の霊長類で原猿類と類猿類の中間の化石であるダーウィニウス・マシラエは、対向する親指と母趾を備えた非常に柔軟な指を持つ手足を持っていた。 ^{[ 10 ]}

• ジャイアントパンダは、5本の鉤爪のある指に加え、本当の第一指の横に 非常に長い種子骨があり、これは本当の指ではないものの、対向する親指のように機能します。 ^{[ 11 ]}
• ほとんどのげっ歯類は前足に部分的に対向する指を持っており、物をつかむことができる。^{[ 12 ]}
  • ネズミの中には、ハパロミス属、チロポドミス属、ヴァンデレウリア属、チロミスクス属などの樹上性種や、ノトミス属やおそらく一部のスナネズミ亜科などの跳躍性二足歩行種など、爪がなく完全に対向可能なものもいる。^{[ 13 ]}
  • 東アフリカタテガミネズミ（Lophiomys imhausi）は、樹上性のヤマアラシのような齧歯類で、手足に4本の指があり、親指は部分的に対向している。^{[ 14 ]}

さらに、多指症の猫の多くは、最も内側の指と最も外側の指（小指）の両方が対向できるようになり、猫がより複雑な作業を行うことができるようになる。

左：スラウェシクマクスクスの前肢にある対向する指 右：オポッサムの後足にある対向する親指

• フクロネズミ科の有袋類（フクロネズミの科）のほとんどでは、 Trichosurus種とWyulda種を除いて、前足の第 1 指と第 2 指は他の 3 本の指と対向します。後足では、第 1 指には爪はありませんが対向し、枝をしっかりと掴みます。第 2 指と第 3 指は部分的に合趾で、上部の関節で皮膚で結合しており、2 つの別々の爪は櫛の役割を果たします。第 4 指と第 5 指は後足の中で最も大きい指です。^{[ 15 ]}
• コアラは前足と後足にそれぞれ5本の指があり、後足の第1指を除いて鋭く湾曲した爪を持っています。前足の第1指と第2指は他の3本の指と対向しており、コアラはより細い枝をつかんで樹冠の外側で新鮮な葉を探すことができます。フクロネズミ科と同様に、後足の第2指と第3指は融合していますが、爪は別々です。^{[ 16 ]}
• オポッサムは新世界の有袋類で、後足に親指があり、それによって特徴的な物をつかむ能力を持っています（ただし、ミズオポッサムは水かきのある足のため、親指の対向性が制限されています）。^{[ 17 ]}
• ネズミのようなミクロビオテリウム類は、南米の有袋類のグループで、オーストラリアの有袋類に最も近縁である。現存する唯一の種であるドロミシオプス・グリロイデスは、オポッサム類とは近縁ではないが、オポッサム類に似た足を持ち、それぞれが物を掴むのに適した対向する指を持っている。^{[ 18 ]}

• カメレオンの前足は、内側の趾1、2、3と外側の趾4、5の束に分かれており、後足は内側の趾1、2と外側の趾3、4、5の束に分かれている。^{[ 19 ]}

• 鳥のような恐竜の科であるトロオドン科に属する恐竜は、部分的に対向する指を持っていた。この適応は、獲物を探す際に地面の物体や動く下草の枝をよりうまく操作するために使われた可能性がある。^{[ 20 ]}
• 小型の肉食恐竜バンビラプトルは、互いに対向する第一指と第三指を持ち、前肢の可動性によって手を口まで届かせることができた可能性がある。その前肢の形態と可動範囲により、両手での把持、片手で物体を胸に掴むこと、そして手をフックとして使用することができた。^{[ 21 ]}
• ヌクウェバサウルス ―長い3本の指を持つ手と、部分的に対向可能な親指（「殺傷爪」）を持つコエルロサウルス類。 ^{[ 22 ]}

これらに加えて、一部の恐竜は、食物を操作したり獲物を掴んだりするために、部分的にまたは完全に反対向きの足指を持っていた可能性がある。

鳥

• ほとんどの鳥は、足に少なくとも1本の対向する指を持っているが、その配置は様々である。ただし、これらは「親指」と呼ばれることはほとんどなく、単に「母趾」と呼ばれることが多い。

• フィロメドゥサは、南アメリカ原産のカエルの属である。 ^{[ 24 ]}

親指の骨格は、第一中手骨から構成され、第一中手骨は近位側で手根中手関節において手根骨と、遠位側で中手指節関節において近位指節骨と関節を形成します。この近位指節骨は、指節間関節において遠位指節骨と関節を形成します。さらに、中手指節関節には2つの種子骨が存在します。

親指の筋肉は旗竿を支える支線に例えることができます。親指の骨によって形成される関節柱の安定性を維持するためには、これらの筋肉の支線からあらゆる方向に張力をかける必要があります。この安定性は関節の制約ではなく筋肉によって積極的に維持されるため、親指に付着しているほとんどの筋肉は、ほとんどの親指の動きの際に活動する傾向があります。^{[ 25 ]}

親指に作用する筋肉は、前腕に筋腹がある外在筋と、手本体に筋腹がある内在筋の2つのグループに分けられます。^{[ 26 ]}

外因性

長母指屈筋（左）と前腕背側の深層筋（右）

前腕腹側の筋肉である長母指屈筋（FPL）は、橈骨結節より遠位の橈骨前面と骨間膜から起始します。独立した腱鞘で手根管を通過した後、短母指屈筋の頭の間に位置します。最終的に母指末節骨の基部に付着します。正中神経の前骨間枝（C7-C8）によって神経支配されます^{[ 27 ]。}これは、指や足指を一緒に引き寄せていた以前のコントラヘンテス筋の1つの遺残です。

前腕背側の3つの筋肉が親指に作用する。

長母指外転筋（ APL）は、尺骨と橈骨の背側、および骨間膜から起始する。第1腱区画を通過し、第1中手骨の基部に停止する。腱の一部は台形骨に達し、別の部分は短母指伸筋および短母指外転筋の腱と融合する。手を外転させる以外に、手のひらに向かって屈曲させ、橈側に外転させる。橈骨神経の深枝（C7-C8）によって支配される。^{[ 28 ]}

長母指伸筋（EPL）は尺骨の背側と骨間膜から起始する。第3腱区画を通過し、母指末節骨の基部に付着する。橈骨下端の背側結節を支点として母指を伸展させ、また手首で手の背屈と外転を行う。橈骨神経の深枝（C7-C8）によって支配される。 ^{[ 28 ]}

短母指伸筋（EPB）は、長母指外転筋より遠位の尺骨、骨間膜、および橈骨の背側から起始する。長母指外転筋とともに第1腱区画を通過し、母指基節骨底に付着する。母指を伸展させ、長母指外転筋との密接な関係から母指を外転させる。橈骨神経の深枝（C7-T1）によって支配される。^{[ 28 ]}

長母指伸筋腱と短母指伸筋腱は、解剖学的嗅ぎタバコ窩（親指の付け根の外側にあるくぼみ）と呼ばれる部分を形成します。橈骨動脈は手首の前方で触診できます（嗅ぎタバコ窩ではありません）。

本質的

母指球筋（左）と背側骨間筋（右）

母指球筋は3つあります。

短母指外転筋（APB）は舟状骨結節と屈筋支帯から起始し、橈側種子骨と母指の基節骨に停止する。正中神経（C8-T1）によって支配される。^{[ 29 ]}

短母指屈筋（FPB）には2つの頭があります。浅頭は屈筋支帯から起始し、深頭は3つの手根骨（大菱形骨、小菱形骨、有頭骨）から起始します。この筋肉は中手指節関節の橈側種子骨に停止します。母指を屈曲、内転、外転させる働きがあり、母指を対立させることもできます。浅頭は正中神経によって支配され、深頭は尺骨神経（C8-T1）によって支配されます。^{[ 29 ]}

母指対立筋は、大菱形骨の結節と屈筋支帯から起始し、第1中手骨の橈側に停止する。母指に対立し、内転を補助する。正中神経によって支配される。^{[ 29 ]}

その他に関与する筋肉は以下のとおりです。

母指内転筋にも2つの頭があります。横頭は第3中手骨全体に沿って起始し、斜頭は第3中手骨より近位の手根骨に起始します。この筋肉は中手指節関節の尺側種子骨に停止します。母指を内転させ、対立運動と屈曲運動を補助します。尺骨神経の深枝（C8-T1）によって支配されています。^{[ 29 ]}

第一背側骨間筋は、手の中心筋の一つで、母指中手骨の基部から示指の基節骨の橈側まで伸びている。^{[ 30 ]}

人間の親指には、親指を立てたジェスチャーの際に、第一指節骨と第二指節骨（近位指節骨と遠位指節骨）の間の角度が0°からほぼ90°まで変化する変異がある。^{[ 31 ]}

この変異は常染色体劣性形質であり、ヒッチハイカーの親指と呼ばれ、ホモ接合体では角度が90°に近いと示唆されている。 ^{[ 32 ]}しかし、親指の角度の変異は連続的であり、他の劣性遺伝形質に見られる二峰性の証拠はほとんどないため、この理論は異議を唱えられている。^{[ 31 ]}

親指のその他の変異としては、短指症D型（先天的に末節骨が短い親指）、三節指（通常の2つの指節ではなく3つの指節を持つ親指）、多指症（橈側多指症と合指症の組み合わせ）などがある。

左：パワーグリップでは、ボールは手のひらに接触している。右：クリケット選手ジャック・アイバーソンの「ベントフィンガーグリップ」。打者を混乱させるために考案された、パッドを体側に向ける独特な精密グリップ。

手の握り方に関する研究に初期から大きく貢献した人物の一人に、整形外科的霊長類学者であり古人類学者でもあるジョン・ネイピアがいます。彼は、それまで恣意的な分類しか用いていなかった研究とは対照的に、手の動きを解剖学的根拠に基づいて整理することを提案しました。^{[ 33 ]}手の握り方に関するこの初期の研究のほとんどは、手の補償対象となる損傷を厳密に定義することを目的としており、手の動きの解剖学的根拠を理解する必要があったため、実用的な根拠に基づいていました。ネイピアは、精密握りと力強い握りという2つの主要な把持動作を提案しました。^{[ 34 ]}精密握りと力強い握りは、親指と指の位置によって定義されます。

• パワーグリップとは、指（場合によっては手のひら）で物体をしっかりと握り、親指で反作用を加える握り方です。パワーグリップの例としては、ハンマーを握る、手のひらと指の両方を使って瓶の蓋を開ける、懸垂をするなどが挙げられます。
• 精密握力では、中節骨と末節骨（指先）と親指が互いに押し合います。精密握力の例としては、鉛筆で字を書く、指先だけで瓶の蓋を開ける、ボールを握る（ただし、ボールが手のひらに強く押し付けられていない場合に限る）などが挙げられます。

親指の対向性と精密把持を混同してはならない。なぜなら、一部の動物は親指が部分的に対向性であるにもかかわらず、広範囲にわたる精密把持を行うことが知られているからである（例えば、フサオマキザル）。 ^{[ 36 ]}それにもかかわらず、精密把持は通常、高等類人猿にのみ見られ、その程度は人間に比べて著しく限定されている。^{[ 37 ]}

親指と人​​差し指の腹同士をつまむことができるのは、人間が人差し指の末節骨を受動的に過伸展できる能力を持っているためです。ほとんどの非ヒト霊長類は、小さな親指が届くように長い指を曲げなければなりません。^{[ 9 ]}

ヒトでは、指先の軟組織が下にある骨の馬蹄形の縁に付着しているため、遠位指節は他の霊長類よりも幅広く、物を掴む手では、指先の圧力がより均等に分散される一方で、遠位指節は不均一な表面にも適合することができる。ヒトの親指の遠位指節は近位部と遠位部に分かれており、前者は後者よりも変形しやすく、親指の指節が物体に合わせて形を変えることができる。^{[ 9 ]}

ロボット工学では、ほとんどすべてのロボットハンドは長くて丈夫な対向する親指を備えています。人間の手と同様に、ロボットハンドの親指も物体をつかむ上で重要な役割を果たします。ロボットの把持計画における刺激的なアプローチの1つは、人間の親指の位置を模倣することです。 ^{[ 38 ]}ある意味で、人間の親指の位置は、物体のどの表面または部分が把持に適しているかを示しています。次に、ロボットは親指を同じ位置に配置し、親指の位置に基づいて他の指を計画します。

加齢に伴い、親指の機能は生理的に低下する。これは、親指の運動シーケンスを評価することで実証できる。^{[ 39 ]}