フォン・エコノモニューロン

フォン・エコノモニューロン
通常の錐体細胞（左）とフォン・エコノモ細胞（右）を比較した図
詳細
位置	前帯状皮質（ACC）と前頭島皮質（FI）
形	ユニークな紡錘形投射ニューロン
関数	全体的な発火率の調節と感情状態の調節
シナプス前結合	ACCとFIへのローカル入力
シナプス後結合	前頭葉と側頭葉​
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

フォン・エコノモニューロンは、紡錘体ニューロンとも呼ばれ、大きな紡錘形の細胞 体（または小体）が徐々に細くなって一方向に伸び、単一の先端軸索（信号を送信する分岐）になり、反対を向いた樹状突起（信号を受信する分岐）が 1 つだけであることを特徴とする、哺乳類の皮質ニューロンの特定のクラスです。他の皮質ニューロンは多くの樹状突起を持つ傾向があり、フォン・エコノモニューロンの双極形の形態は、この点で独特です。

フォン・エコノモニューロンは、ヒト科動物（ヒトおよびその他の大型類人猿）の脳内の非常に限られた2つの領域、すなわち前帯状皮質（ACC）と前頭島皮質（FI）（それぞれが顕著性ネットワークを構成する）に見られる。2008年には、ヒトの背外側前頭前野でも発見された。 ^[1]フォン・エコノモニューロンは、多くのクジラ目動物の脳にも見られる。 ^{[2] [3] [4]}アフリカゾウとアジアゾウ、^[5]や、より少ない数ではあるがマカクザル^[6]とアライグマ^[7]にも見られる。遠縁の系統群にフォン・エコノモニューロンが出現したことから、これは収斂進化 、具体的には遠縁の動物の脳の大型化に対応するための適応であること が示唆される。

フォン・エコノモニューロンは、1925年にオーストリアの精神科医で神経学者のコンスタンティン・フォン・エコノモ（1876-1931）によって発見され、初めて記述されました。 ^{[8] [9]}

フォン・エコノモニューロンは比較的大きな細胞で、類人猿、ゾウ、クジラ目の比較的大きな脳内での迅速なコミュニケーションを可能にしていると考えられる。フォン・エコノモニューロンは他のニューロンに比べると少ないが、ヒトでは豊富で比較的大きい。しかしクジラ目ではその3倍も豊富である。^{[3] [10]}

多様なクジラ類におけるフォン・エコノモニューロンの発見^{[3] [4]}は、このニューロンが「非常に大きな脳における必須のニューロン適応であり、非常に特殊な投射に沿った高速情報処理と転送を可能にし、出現する社会的行動に関連して進化した」という示唆につながった。^{[4] ：254}これらの特殊化したニューロンが高度に知能化された哺乳類にのみ存在するように見えることは、収斂進化の一例である可能性がある。^[11]

霊長類の中でも大型類人猿に限定されていることから、オランウータンがアフリカの大型類人猿から分岐する前の1500万～2000万年前にはフォン・エコノモニューロンが発達していたという仮説が立てられています。最近では、マカクザル^{[12]やアライグマ[7]}の脳でもフォン・エコノモニューロンの原始的な形態が発見されています。

1999年、アメリカの神経科学者ジョン・オールマンとカリフォルニア工科大学の同僚は、ヒト科動物の前帯状皮質（ACC）にのみ見られるフォン・エコノモニューロンに関する最初の報告書を発表しました。ACCフォン・エコノモニューロンのニューロン容積は、チンパンジー、ゴリラ、オランウータンのフォン・エコノモニューロンよりもヒトとボノボの方が大きかった。^[13]

オールマンと彼の同僚は、脳のインフラストラクチャのレベルを超えて、フォン・エコノモニューロンが上部構造レベルでどのように機能するかを調査し、「道徳感覚を含む人間の社会的感情回路の中心にある感情の航空管制官」としての役割に焦点を当てました。^{[14] [15]}オールマンのチームは、フォン・エコノモニューロンが皮質の奥深くから脳の比較的遠い部分に神経信号を伝達するのに役立つと提案しています。^[14]具体的には、オールマンのチームは、ACCからの信号がブロードマンの領域10、つまり前頭極皮質で受信されることを発見しました。ここで、認知的不協和（選択肢間の曖昧さの解消）の調整が行われると考えられています。オールマンによると、この神経リレーは行動の動機を伝え、エラーの認識に関係しているようです。したがって、自己制御、およびエラーの回避は、これら2つの脳領域間の神経信号の干渉パターンを調整するACCの実行ゲートキーピング機能によって促進されます。^[16]

人間では、激しい感情が前帯状皮質を活性化する。これは、扁桃体（感情の主要な処理センター）から前頭皮質に伝達される神経信号を中継するためであり、神経信号干渉パターンの複雑な構造を焦点に合わせる一種のレンズとして機能している可能性がある。^[要出典] ACC は、判断と識別を必要とする困難な作業中や、個人がエラーを検出したときにも活性化する。困難な作業中、または激しい愛情、怒り、または欲望を経験しているときには、ACC の活性化が増加する。脳画像研究では、ACC は特に母親が乳児の泣き声を聞くときに活性化することがわかっており、社会的感受性を高める役割を強調している。

ACC は比較的古い皮質領域で、運動機能や消化機能を含む多くの自律神経機能に関与しているほか、血圧や心拍数の調節にも関与している。ACC と前頭島皮質の重要な嗅覚および味覚機能は、最近の進化の過程で、計画や自己認識からロールプレイングや欺瞞に至るまで、より高度な認知に関連する高度な役割に奪われたようだ。他の霊長類と比較して人間の嗅覚機能が低下しているのは、重要な神経ネットワークハブにあるフォン エコノモ ニューロンの樹状突起が多数ではなく 2 つしかないため、神経統合が低下していることに関係している可能性がある。^{[引用が必要]}

2003年の神経科学学会で、オールマン氏は、彼のチームが別の脳領域である前頭島皮質で発見したフォン・エコノモニューロンについて報告した。この領域は、人類においておそらく10万年前ほど前に大きな進化を遂げたと思われる。

この前頭島皮質は、人間の脳の各半球にある親指ほどの大きさの領域である島皮質と密接につながっています。島皮質と前頭島皮質は島皮質の一部であり、空間認識に関連する精巧な回路が存在し、自己認識と感情の複雑さが生成され、経験されると考えられています。さらに、右半球のこの領域は、ナビゲーションと3次元回転の知覚に不可欠です。

ACC フォン エコノモ ニューロンは、ヒトに最も多く見られ、細身の大型類人猿ではより少なく、頑丈な大型類人猿では最も少ない。ヒトとボノボの両方で、3 ～ 6 個のニューロンのクラスターで見られることが多い。ヒト、チンパンジー、ゴリラ、オランウータン、一部のクジラ目動物、ゾウに見られる。^{[17] : 245} ACC von Economo ニューロンの総量は、オールマンの独創的な研究報告書では報告されていませんが（後述の前頭島皮質での存在を報告した後の報告書では報告されています）、彼のチームによるヒト科動物の ACC 層 V の初期分析では、オランウータンではセクションあたり平均約 9 個の von Economo ニューロン（まれ、セクション細胞の 0.6%）、ゴリラでは約 22 個（頻繁、2.3%）、チンパンジーでは約 37 個（豊富、3.8%）、ボノボでは約 68 個（豊富/クラスター、4.8%）、ヒトでは約 89 個（豊富/クラスター、5.6%）の von Economo ニューロンが存在することが明らかになりました。^[18]

調査した霊長類はすべて、右半球の前頭島皮質に左半球よりも多くのフォン・エコノモニューロンを持っていた。細身のボノボとチンパンジーのACCでフォン・エコノモニューロンの数が多いのとは対照的に、頑丈なゴリラの皮質では前頭島皮質のフォン・エコノモニューロンの数がはるかに多かった（オランウータンのデータは示されていない）。成人のヒトには82,855個のそのような細胞があり、ゴリラは16,710個、ボノボは2,159個、チンパンジーはわずか1,808個だった。チンパンジーとボノボはヒトに最も近い類人猿であるにもかかわらずである。

^{フォン・エコノモニューロンは、ヒト[1]}とゾウ^[5]の背外側前頭前野に存在しています。ヒトでは、ブロードマン領域9 （BA9）に高濃度で存在することが観察されており、ほとんどが孤立しているか、2個が集まって存在しています。一方、ブロードマン領域24（BA24）では、ほとんどが2～4個が集まって存在しています。^[1]

フォン・エコノモニューロンの異常な発達は、現実の歪み、思考の障害、言語の障害、社会的接触からの撤退を特徴とするいくつかの精神病性障害に関連している可能性があります。^{[引用が必要]フォン・エコノモニューロンの状態の変化は、統合}失調症と自閉症の両方に関連していますが、これらの相関関係の研究はまだ非常に初期段階にあります。^{[引用が必要]} 前頭側頭型認知症では、主にフォン・エコノモニューロンが失われます。^[19]初期の研究では、アルツハイマー病がフォン・エコノモニューロンを特に標的にしていることが示唆されました。この研究は、細胞破壊が広範囲に及んだ末期アルツハイマー病の脳で行われましたが、後にアルツハイマー病はフォン・エコノモニューロンに影響を与えないことが判明しました。^{[引用が必要]}

• 成人の体内の異なる細胞タイプのリスト

一般的な参考文献

• Allman J、 Hakeem A、Watson K (2002 年8 月)。「ヒトの脳における 2 つの系統発生的特殊化」。Neuroscientist。8  ( 4 ) : 335– 346。doi : 10.1177/107385840200800409。PMID 12194502。S2CID  2427631。

• TaipeiTimes.com – 自分と他人を知る
• 「よくネットワーク化されたクジラ」マイケル・バルター（2006年）ScienceNOWデイリーニュース。11月27日
• 「社交のための脳細胞」スミソニアン、2009年6月