感覚野

脳の感覚野は、視覚、触覚、味覚、匂い、聴覚などの感覚情報を受け取り、処理します。

感覚野は、感覚情報を受け取って処理する脳の領域です。大脳皮質は、視床や大脳基底核などのさまざまな皮質下構造に接続されています。ほとんどの感覚情報は、視床を介して大脳皮質に送られます。しかし、嗅覚情報は、視床を迂回して、嗅球を通過して嗅覚皮質に到達します。大脳皮質は一般に、感覚、運動、連合野の3つの部分で構成されていると説明されています。視床から感覚入力を受け取る皮質の部分は、一次感覚野と呼ばれます。五感のそれぞれは、感覚情報を分類および統合する脳細胞の特定のグループに関連しています。

5つの感覚モダリティ

視覚、聴覚、味覚を含む、一般的に認識されている5つの感覚モダリティ、触覚、嗅覚は次のように処理されます。

体性感覚システム

中心後回を横切って一次運動野の後ろにある一次体性感覚野は、一般的に特定の身体部分に関連する近くの運動細胞の配置。

味

一次運動野は、中心後回内の顔の表現の近くです。

嗅覚

嗅覚皮質は、側頭葉の腹側表面に沿って見られる、角膜に位置しています。視床を経由しない唯一の感覚系は嗅覚です。

視覚

視覚野は、後頭葉の内側のひだの奥深くにある鳥距溝にあります。

聴覚

一次聴覚野は、側頭葉の上側頭回旋の後ろにある横方向のジャイリにあります。

感覚マップの構成

一般に、各大脳半球は体の反対側から情報を受け取ります。たとえば、右の一次体性感覚野は左肢から情報を受け取り、右視覚野は左目から情報を受け取ります。皮質における感覚マップの構成は、対応する感知器官の構成を反映しており、地形図として知られています。たとえば、一次視覚野の隣接点は、網膜の隣接点に対応します。この地形図はレチノトピーマップと呼ばれます。

同様に、一次聴覚野にはトノトピーマップがあり、一次体性感覚野には体性マップがあります。この体性マップは、変形した人間の表現である体性感覚ホムンクルスとして一般的に示されています。体のさまざまな部分のサイズは、神経支配の相対密度を反映しています。

皮質ホムンクルスは、人間の物理的表現です。脳内にある体。体の解剖学的区分のこの神経学的マップは、特定の体の部分の活動に直接関連する人間の脳の部分を示しています。簡単に言えば、それは脳の視点からの体の見方です。指先や唇など、感覚神経がたくさんある領域では、より細かい感覚を処理するために、より多くの皮質領域が必要です。

運動野

両方の皮質半球にわたって一対のヘッドフォンのように配置された運動野は、制御に関与しています

脳の運動野は、皮質の両方の半球にあります。それらは、耳から耳へと伸びるヘッドフォンのように配置されています。運動野は、自発的な動き、特に手で行われる細かい動きの制御と非常に密接に関連しています。運動野の右半分は体の左側を制御し、運動野の左半分は体の右側を制御します。

運動皮質の分割

運動皮質は、次の3つの領域に分けられます。

1. 一次運動皮質：運動の実行を制御する神経インパルスの生成の主な要因。
2. 運動前野：一次運動皮質の前方に位置し、運動制御のいくつかの側面を担っています。
3. 補助運動領域（SMA）：機能には、内部で生成された運動の計画、一連の運動の計画、および体の両側の調整が含まれます。これは、一次運動野の前の半球の正中線表面にあります。

運動皮質機能

運動機能も、次の追加構造によって制御されます。

• 後頭頂皮質：計画された動き、空間的推論、注意を導きます。
• 背外側前頭皮質：作業記憶、認知の柔軟性、抽象的な推論などの実行機能にとって重要です。

大脳皮質の白質の奥深くに埋もれているのは、運動制御に関与する基底核（または大脳基底核）と呼ばれる大脳灰色物質の相互接続された皮質下塊です。基底核は、中脳の黒質と大脳皮質の運動野から入力を受け取り、これらの両方の場所に信号を送り返します。

運動皮質マップ

ニューロンの大部分運動皮質では、脊髄のニューロン間回路上の脊髄シナプスに投射します。運動皮質の各点が筋肉または関連する筋肉の限られたセットを制御するという見方が議論されてきました。運動皮質マップを調べたさまざまな実験は、運動皮質の各点が筋肉と関節の範囲に影響を与えることを示し、マップ内の有意な重複を示しています。

連合野

の連合野皮質は、現在の状態を過去の状態と統合して、一連の刺激に基づいて適切な反応を予測します。

連合野は、世界の有意義な知覚体験を生み出し、私たちは効果的に相互作用し、抽象的な思考と言語をサポートします。すべて皮質の後部に位置する頭頂葉、側頭葉、および後頭葉は、感覚情報を、身体イメージを中心とした環境の一貫した知覚モデルに編成します。前頭葉または前頭前野連合複合体は、行動と動きの計画、および抽象的な思考に関与しています。

言語能力は、言語表現のためのブローカ野と言語受容のためのウェルニッケ野の左半球に局在しています。アソシエーションエリアは分散ネットワークとして編成され、各ネットワークは皮質の広い間隔の領域に分散されたエリアを接続します。別個のネットワークが互いに隣接して配置され、複雑な一連の織り交ぜられたネットワークを生み出します。人間の場合、連想ネットワークは言語機能にとって特に重要です。

言語の表現と受容のプロセスは、前頭葉、大脳基底核、小脳、橋、尾状核などのシルビウス周囲の構造以外の領域で発生します。 、 その他。連合野は、さまざまな受容体または感覚野からの情報を統合し、その情報を過去の経験に関連付けます。次に、脳は決定を下し、反応を引き出すために運動野に神経インパルスを送ります。

脳機能分析の方法

行動および神経科学的方法を使用して、どのように私たちの脳は、私たちの考え方、感じ方、行動に影響を与えます。多くの異なる方法が、脳を分析し、脳と行動の関係の概要を説明するのに役立ちます。これにより、複数の脳領域によって関連付けが行われる方法の理解が促進され、特定の状況で適切な応答が発生するようになります。よく知られている手法は、脳の電気的活動を記録するEEG（脳波記録）と、脳の機能について詳しく知るfMRI（機能的磁気共鳴画像法）です。病変法などの他の方法はあまり知られていませんが、それでも現代の神経科学研究に非常に影響力があります。

病変法では、脳損傷のある患者を調べて、どの脳構造を決定します。損傷を受けており、これが患者の行動にどの程度影響するか。病変法の概念は、特定の脳領域と発生する行動との間の相関関係を見つけるという考えに基づいています。経験と研究観察から、脳の一部への損傷は行動の変化を引き起こしたり、特定のタスクの実行を妨害したりすると結論付けることができます。

たとえば、頭頂側頭後頭に病変がある患者連合野には失書があり、運動能力に欠陥はないが書くことができない。その結果、研究者は、構造Xが損傷し、行動Yの変化が発生した場合、XはYと関係があると推測します。

半球の側性化

人間の脳は右脳と左半球であり、それぞれが脳機能のさまざまな側面に関与しています。

縦方向の裂け目は、人間の脳を脳梁によって接続された2つの異なる大脳半球に分離します。 2つの側面は互いに似ており、各半球の構造は通常、反対側によってミラーリングされます。解剖学的に強い類似性があるにもかかわらず、各皮質半球の機能は異なります。

一般化された心理学では、左側の「論理的」や「論理的」など、幅広いラベルを持つ1つの半球について広く一般化されています。右のクリエイティブ」。しかし、測定可能な横方向の優位性が発生しますが、ほとんどの機能は両方の半球に存在します。半球による専門化の程度は調査中です。脳の特定の領域または半球全体が損傷または破壊された場合、損傷した領域と患者の年齢によっては、反対側の半球でもその機能が隣接する領域に引き継がれることがあります。怪我が1つのエリアから別のエリアへの経路に干渉する場合、非効率にもかかわらず、離れたエリアと情報を伝達するための代替（間接）接続が開発される可能性があります。特定の脳機能の実装は、個人によって大幅に異なります。特定の脳機能のこの因果的または効果的な違いの調査領域には、肉眼解剖学、樹状構造、および神経伝達物質の分布が含まれます。 1つの脳の2つの半球間、または2つの異なる脳の同じ半球間で、特定の脳機能の構造的および化学的差異がまだ研究されています。大脳半球切除術（大脳半球の除去）を行わない限り、「左脳のみ」または「右脳のみ」の人は誰もいません。

定位と利き手

脳機能の定位は、右利きまたは左利きの現象で明らかですが、人の好みの手は、脳機能の場所を明確に示していません。右利きの人の95％は言語に対して左半球の優位性を持っていますが、左利きの人の18.8％は言語機能に対して右半球の優位性を持っています。さらに、左利きの人の19.8％は二国間言語機能を持っています。さまざまな言語機能（セマンティクス、構文、韻律など）内でも、優位性の程度や半球でさえ異なる場合があります。

文法、語彙、文字通りの意味などの言語機能は、通常、特に左半球に定位します。右利きの人に。言語の生成は、右利きの被験者の最大90％で左定位ですが、左利きの約50％では、より二国間または右定位ですらあります。対照的に、イントネーションやアクセントなどの韻律言語機能は、脳の右半球に側性化されることがよくあります。

さらなる横方向の区別

視覚および聴覚刺激の処理、空間操作、顔の知覚、および芸術的能力は両側に表されますが、右半球の優位性を示す場合があります。数値推定、比較、およびオンライン計算は、両側の頭頂葉領域に依存します。正確な計算と事実の取得は、おそらく言語処理との関連性のために、左頭頂葉に関連しています。算数障害は、左側頭頭頂接合部の損傷に関連する神経学的症候群です。この症候群は、不十分な数値操作、不十分な精神的算術スキル、および数学的概念を理解または適用できないことに関連しています。

定位と進化

2つの半球の特殊化は脊椎動物では一般的です。魚、カエル、爬虫類、鳥、哺乳類を含み、左半球は情報の分類と日常的な行動の制御に特化しています。右半球は、激しい感情の表現を含む、緊急時の新しいイベントや行動への対応に責任があります。摂食は日常的な左半球の行動の一例であり、捕食者からの脱出は右半球の行動の一例です。これは、側性化の進化的利点が、脳の各半球で別々の並列タスクを実行する能力に由来することを示唆しています。

スプリットブレイン現象

スプリットブレインの患者は、脳梁離断術、脳梁の大部分の切断（通常は重度のてんかんの治療として）を受けています。脳梁は、脳の2つの半球を接続し、それらが通信できるようにします。これらの接続が切断されると、脳の2つの半分は互いに通信する能力が低下します。

多くの脊椎動物の広範な側性化は、各半球の特殊化に関連する進化上の利点を示しています。側性化の進化的利点は、脳の各半球で別々の並列タスクを実行する能力に由来します。脳行動研究ジャーナルに発表された2011年の研究では、全体的な脳の側性化とは対照的に、いくつかの特定の機能の側性化が並行タスクの効率と相関していました。