松果体の解剖学

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脳の奥深くにある小さな松果体は、身体のメラトニンを生成する器官であり、睡眠と覚醒の調節に役立つ影響力のあるホルモンと、健康に幅広い影響を与える概日パターンを持っています。松果体の解剖学的構造、位置、および機能と、それが睡眠にどのように影響し、動物の季節的繁殖に影響を及ぼし、特定の脳腫瘍の影響を受ける可能性があるかについて詳しく学びます。

解剖学

松果体（または松果体）は、脳内の深い第3脳室の屋根内にある小さな松円錐形の器官です。剖検研究では、松果体の平均サイズが米粒に似ていることが示されています。心室は液体で満たされた空間であり、3番目の心室は大きな側脳室から細い脳水路まで伸び、間脳と呼ばれる脳の部分の2つの半分の間を通過します。視床と呼ばれる領域内にあり、視床のすぐ後ろ、小脳の上にあり、脳幹の近くの脳の後部にあります。松果体の柄に突き出る小さな液体で満たされた松果体のくぼみがあり、それによって生成されるホルモンが脳全体に拡散しやすくなります。

構造

ヒトおよび他の哺乳動物の松果体の組織を構成する細胞には、ホルモン産生松果体細胞および支持間質細胞が含まれる。神経細胞またはニューロンは、神経伝達物質と呼ばれる特定の化学物質の分泌によって松果体細胞に影響を与える可能性があります。神経線維は松果体の茎を経由して腺に到達し、以下を含む多くの物質を含んでいます：

• GABA
• オレキシン
• セロトニン
• ヒスタミン
• オキシトシン
• バソプレシン

松果体細胞には、これらすべての神経伝達物質に対する受容体があり、脳内で一般的な他の化学物質による影響を示唆しています。

人間や他の哺乳類では、この影響は脳を超えて交感神経上頸神経節と副交感神経蝶形骨と耳神経節にあるニューロンの集合にまで及んでいます。この接続は、松果体から視床下部にある視交叉上核（SCN）へのリレーです。これは、網膜によって検出され、網膜視床下部に沿って送られる光の知覚によって影響を受ける体内の概日リズムの主要なペースメーカーであるため、SCNは非常に重要です。

関数

松果体の最も重要な機能は、メラトニンと呼ばれるホルモンの産生です。メラトニンは神経伝達物質セロトニンの分子から合成されます。生産されると、松果体から分泌されます。睡眠への影響や動物の季節的繁殖への影響など、概日リズムに重要な影響があります。

松果体では、セロトニン（トリプトファンと呼ばれるアミノ酸に由来）は、アセチル基とメチル基が付加されてメラトニンを生成するときに変換を受けます。これは、セロトニン-N-アセチルトランスフェラーゼとヒドロキシインドール-O-メチルトランスフェラーゼという2つの酵素で行われます。メラトニンの生産は、光への曝露によって損なわれます。

光は松果体内のメラトニン産生にどのように影響しますか？この質問に答えるためには、光が一般的に体の概日リズムにどのように影響するかを理解することが重要です。 「約1日」というラテン語の意味から、概日という用語は、光と闇のタイミングと結びついた多数の生理学的プロセスを指します。この概日タイミングは、睡眠と覚醒を含みますが、ホルモンの放出、代謝を最適化するためのエネルギーの使用、および身体の相互に関連するシステムの調整にまで及ぶ可能性があります。

目の網膜を通過する光は、本質的に感光性の網膜神経節細胞（ipRGC）と呼ばれる特定の受容体を活性化します。これらの細胞はメラノプシンと呼ばれる光色素を含んでいます。ここから、信号は目から松果体に中継されます。最初に、メッセージは網膜細胞から脳の視床下部前部のSCNまで広がる網膜視床下部に沿って渡されます。次に、視床下部の脳室傍核は、信号を脊髄の節前交感神経ニューロン、上頸神経節、最終的に松果体に送信します。

松果体は、目によって知覚される光の量に基づいて、メラトニンの生成を変化させることができます。これにより、松果体は光の知覚に反応する能力があるため、体の「第三の目」と呼ばれるようになりました。

メラトニンが生成されるとき、それはそれが好きなように行うために真空に解放されません。体内の多くのプロセスに当てはまるように、保存されているバランスがあります。このバランスはホメオスタシスと呼ばれています。松果体がメラトニンを分泌すると、これはSCNのMT1およびMT2メラトニン受容体に対する作用を介してフィードバックされます。この相互作用は、体内の概日システムの制御に影響を与え、潜在的な疾患に対する幅広い影響をもたらします。

メラトニンには、人間には完全には理解されていない奇妙な効果がいくつかあります。動物モデルでは、メラトニンが視床下部からのゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH）分泌を減少させることが知られています。これは生殖機能に抑制効果があるかもしれません。哺乳類では、これは精子と卵子の成熟を遅らせ、生殖器の機能を低下させる可能性があります。一部の動物の季節的な生殖機能に影響を与える可能性があると理論化されています。冬の数か月間、夜が長くなり、食料へのアクセスが減少する可能性がある場合、暗さが増すとメラトニンレベルが上昇し、受胎能力が低下する可能性があります。これは、いくつかの動物種が冬の痩せた時間を乗り切ることができない若さを持っている可能性を少なくするかもしれません。これの重要性は、特に人間の間では不明です。

妊娠中の女性と子供での補足メラトニン（これは米国で店頭で購入できる唯一の規制されていないホルモンです）の使用には注意が必要です。松果体によるメラトニンの放出は、人間の性的成熟のタイミングに役割を果たすかもしれません。メラトニンのレベルは思春期にわずかに低下し、メラトニンの産生を排除する松果体腫瘍は幼児の早発性思春期を引き起こします。

最後に、松果体で生成されるメラトニンは非常に効果的な抗酸化物質です。一酸化窒素や過酸化水素などのフリーラジカルから中枢神経系内のニューロンを保護する可能性があります。これらの化学物質は活動的な神経組織で生成されます。フリーラジカルは、がんや神経変性疾患などの医学的問題のリスクを含め、組織の損傷や機能障害のリスクを高める可能性があります。

メラトニンの生成は自然な老化とともに減少することも知られており、これがどのように病気を悪化させるかはまだ調査されています。

関連する条件

松果体とそのメラトニンの生成は、睡眠に影響を与える概日リズム障害の中心です。それは、例えば、遅発性睡眠相症候群における不眠症を悪化させる可能性があります。また、冬のうつ病として知られる季節性情動障害にも関与している可能性があります。さらに、松果体が腫瘍の影響を受けると、その影響が脳手術につながる可能性があります。

概日リズム障害

これらの条件は、覚醒と睡眠のパターン間の同期が社会的規範または光と闇の自然なリズムと一致しない場合に発生します。不規則な就寝時間と覚醒が特徴で、影響を受ける人は不眠症と不適切なタイミングで眠気を経験します。概日睡眠障害には次のものがあります。

• 遅発性睡眠相症候群：寝るのが困難で、早い時間に目覚めることが困難な夜更かし。
• 高度睡眠相症候群：早い睡眠の開始および早朝の目覚めによって特徴付けられます。
• フリーランニングまたは非24：ほとんどの場合、光の知覚がない視覚障害者に見られます。睡眠のタイミングは、数週間または数か月にわたって徐々に変化することがあります。
• 不規則な睡眠覚醒リズム：睡眠時間を一晩延長するのではなく、24時間で睡眠を短い間隔に分割します。

睡眠のタイミングをどのように乱すことができますか？結局のところ、これは主に社会的文脈に影響された個人的な見方に依存する可能性があります。生理的パターンの正常な変動を疾患としてラベル付けしないように注意する必要があります。重大な社会的および職業的機能障害（学校または仕事の欠勤を含む）がある場合、治療が適切な場合があります。幸いなことに、不規則な睡眠パターンが結果に影響を与えない人々にとっては、通常、医学的な助けは求められません。

季節性情動障害（SAD）

北半球の冬の数か月間に発生する夜間の暗闇が長引くと、季節性情動障害が発生する可能性があります。冬のうつ病としても知られているこの状態は、身体活動の減少や体重増加などの他の症状と関連している可能性があります。光線療法は、ライトボックスや光線療法メガネから人工的に光を当てることで役立ちます。光のタイミングは通常朝ですが、医療専門家の指示に従うことが重要です。

松果体腫瘍

がんはまれに松果体に影響を与える可能性があります。実際、松果体で発生する脳腫瘍は1％未満ですが、小児の脳腫瘍の3％から8％がここで見つかります。年齢の。脳内の松果体に影響を与える可能性がある腫瘍はほんの一握りです。実際、真の松果体細胞腫瘍は3種類しかない。これらには以下が含まれます：

• 松果体腫：成長が遅い、しばしばグレードIIの腫瘍として分類されます。
• 松果体芽腫：一般に、悪性度が高く、グレードIIIの中間型または悪性度がより高いグレードIVに分類されます。
• 混合松果体腫瘍：細胞タイプの組み合わせが含まれているため、明確な分類ができなくなります。

これらの腫瘍は、脳室内の脳脊髄液の正常な流れを妨げるほど大きく成長する場合があります。松果体腫瘍の10〜20％もこの培地、特により侵攻性の松果体芽腫変異体を介して広がると推定されています。幸いなことに、これらのがんが体の他の場所に転移することはほとんどありません。

松果体腫瘍で発症する症状には、次のものがあります。

• 複眼の原因となる目の動きの障害
• 頭痛
• 吐き気
• 嘔吐

松果体腫瘍が確認された場合、治療には通常放射線療法が含まれます。松果体芽腫が存在する場合は、脳全体と脊髄を照射する必要があります。腫瘍が拡がっている場合、または放射線治療後に腫瘍が再増殖する場合は、化学療法が適応となることがあります。場合によっては、腫瘍の一部を切除することにより腫瘍の種類を決定するために手術を行うことがあります。脳脊髄液の流れが遮断されて脳内の腫れが生じる場合は、シャントを配置して、腫瘍の部位を超えた正常な循環を確保できます。

その他の条件

特定の薬物療法は、目の光の知覚から松果体内のメラトニンの生成までのリレーに影響を与える可能性があることは注目に値します。特に、高血圧、頻脈、心臓病の治療に使用されるベータ遮断薬は、メラトニンの正常な放出を妨げる可能性があります。 ）、 その他。これが睡眠や健康に大きな影響を与える場合は、別の薬を使用する必要があるかもしれません。

松果体は高齢者では石灰化する可能性があり、密度の増加によりCTスキャンが明るくなり、組織の病理学的評価で「脳砂」の存在につながります。

テスト

ほとんどの場合、松果体を評価するための検査は示されていません。メラトニンレベルは、松果体を直接評価することなく、唾液、血液、尿で測定できます。ただし、これは主に研究研究のコンテキストで行われ、臨床ケアでは行われません。そのサイズを考えると、一部のイメージング手法は構造について限られたデータしか提供しない場合があります。松果体腫瘍の状況では、以下の検査が適切な場合があります：

• コンピューター断層撮影（CT）スキャン
• 磁気共鳴画像（MRI）スキャン
• 脳生検

概日障害のさらなる評価には、問題のパターンと影響をさらに理解するために対象を絞った質問をする理事会認定の睡眠専門家による評価が必要になる場合があります。

概日リズムの追跡は、睡眠ログまたはアクティグラフィーで縦方向に行うことができます。一般的なフィットネストラッカーを含むウェアラブルテクノロジーは、この生体認証データの一部を提供する場合があります。睡眠の専門家はまた、メラトニン補充や光線療法の潜在的な使用を含む適切な介入を指示し、睡眠と健康を最適化します。