球形嚢

球形嚢
内耳。中心近くに球形嚢が見られます。
耳石器官の図。卵形嚢、耳石、内リンパ、杯状嚢、球形嚢の斑点、有毛細胞フィラメント、および嚢状神経の詳細を示す。
詳細
の一部	内耳
システム	バランス
識別子
ラテン	球形嚢
TA98	A15.3.03.065
TA2	7001
ＦＭＡ	61116
解剖学用語 [Wikidataで編集]

球形嚢（ラテン語：sacculus）は、内耳にある感覚細胞の集まりで、垂直面内での直線 加速度と頭の傾きを感知し、その振動を脳が解釈できる電気信号に変換します。頭が垂直に動くと、慣性と重力の組み合わせにより、球形嚢の感覚細胞が動きます。それに応じて、球形嚢に接続されたニューロンがこの動きを表す電気信号を脳に伝えます。これらの信号は、第8脳神経の前庭部を通って脳幹の前庭神経核に伝わります。

前庭系はバランスや平衡を保つために重要です。前庭系には、球形嚢、卵形嚢、および 3 つの三半規管が含まれます。前庭とは、これらの平衡器官を含む液体で満たされた膜状の管の名前で、内耳の一部として頭蓋骨の 側頭骨に収められています。

球形嚢は、2 つの前庭嚢のうち小さい方です。球形で、蝸牛の前庭管の開口部近くの球状陥凹にあります。その空洞は、卵形嚢の空洞とは直接つながっていません。球形嚢の前部は楕円形の肥厚を示し、この肥厚した部分が耳小骨嚢状斑で、ここに前庭蝸牛神経の前庭枝( 耳閉感神経または脳神経 VIIIとも呼ばれる)の嚢状線維が分布しています。

黄斑内には有毛細胞があり、それぞれの先端には毛束がある。毛束は 1 本の運動毛と多数 (少なくとも 70 本)の不動毛から構成される。不動毛は、先端リンクを介して有毛細胞の細胞膜にある機械的に制御されるイオン チャネルに接続されている。支持細胞は有毛細胞の間に入り込み、糖タンパク質の厚いゼラチン層である耳石膜を分泌する。耳石膜の表面を覆っているのは炭酸カルシウムの結晶である耳石である。このため、球形嚢は「耳石器官」と呼ばれることもある。

球形嚢の後壁からは、内リンパ管という管が伸びています。この管は、卵形嚢管と合流し、前庭水管に沿って進み、側頭骨の錐体部後面にある盲嚢である内リンパ管（内リンパ嚢）で終わり、そこで硬膜と接しています。

球形嚢の下部からは、ヘンゼン管再結合管と呼ばれる短い管が下方に伸び、前庭末端付近の 蝸牛管に開口します。

卵形嚢と球形嚢はどちらも加速度に関する情報を提供します。両者の違いは、卵形嚢は水平方向の加速度に対してより敏感であるのに対し、球形嚢は垂直方向の加速度に対してより敏感である点です。

球形嚢は、空間内で身体の方向を決めるための感覚情報を収集する。主に、重力による力を含め、垂直面内での直線運動に関する情報を収集する。球形嚢は、卵形嚢と同様に、頭が動いていないときの頭の位置に関する情報を脳に提供する。^[1]球形嚢がこの前庭情報を収集できるようにする構造が、有毛細胞である。2 mm x 3 mmの有毛細胞と支持細胞のパッチは、斑点と呼ばれる。斑点の各有毛細胞には、40～70本の不動毛と、運動毛と呼ばれる真性繊毛が1本ある。不動毛は、斑点の中央を通る湾曲した尾根である線条によって方向付けられるが、球形嚢内では、不動毛は線条から離れた方向に向いている^[2] 。不動毛と運動毛の先端は、ゼラチン状の耳石膜に埋め込まれている。この膜は、耳石と呼ばれるタンパク質炭酸カルシウムの顆粒で重み付けされており、膜の重量と慣性を増加させ、重力と運動の感覚を高めます。^[3]

この器官が他の種でどのように使われているかはあまり知られていない。研究によると、鳴鳥のように、いくつかの魚種のメスは聴覚処理に季節変動が見られ、メスの球形嚢の感度は繁殖期にピークに達する。これは、アポトーシスの減少も一因となって、嚢状有毛細胞の密度が増加するためである。^{[4]有毛細胞が増加すると、オスの求愛の呼びかけに対する感度も増加する。この例は、} Porichthys notatus 、または平鰭のミッドシップマンフィッシュに見られる。

嚢胞機能は、頸部前庭誘発筋電位 (cVEMP) によって評価できます。これは、刺激と同側の胸鎖乳突筋 (SCM) の抑制を示す中潜時 (P1 は 12 ～ 20 ms) の波形です。cVEMP は、実際には片側反射ではありませんが (刺激と反対側の SCM で反応波形が約 40% の症例で検出されます)、密接に関連している眼前庭誘発筋電位 (oVEMP) よりも片側性です。cVEMP 波形で最も信頼性の高いポイントは、P1 と N1 として知られています。すべての波形特性のうち、P1-N1 振幅が最も信頼性が高く、臨床的に重要です。cVEMP 振幅は刺激の強度に比例し、大きな (通常 95 dB nHL 以上) クリック音またはトーンバーストで最も確実に誘発されます。 cVEMPは低周波に調整されており、500～750Hzのトーンバーストに反応して最大振幅を示すとも言える。この筋電位は、完全に聴覚を失った耳でも反応が見られ、球形嚢を支配していることが知られている下前庭神経を介して伝達されるため、球形嚢の機能を評価するために感知される。^[5]

研究によると、脊椎動物の進化において、感覚細胞は耳を形成するために集まった後、重力センサーとして特殊化した。この集合の後、既存の神経感覚上皮の複製と分離を含む成長により新しい上皮が生じ、異なる脊椎動物の内耳の感覚上皮と異なる神経細胞集団による神経支配を比較することで理解できる。分化の新しい方向は、新しく発達した感覚上皮に独自の分子モジュールを組み込むことでさらに拡大したようだ。たとえば、球形嚢はおそらく水生環境で始まった四肢動物の聴覚上皮とそれに対応する神経細胞集団を生じた。^[6]

• 嚢胞音響感受性