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the middle portion of the brain (同)mesencephalon

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2016/04/01 14:56:11」(JST)

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中脳（ちゅうのう、英: midbrain, mesencephalon）は、脳の一部。狭義の脳幹（下位脳幹）のうち、もっとも上の部分であって、さらに上には第三脳室、下には橋、両外側には間脳がある。なめらかな動きを可能にする錐体外路性運動系の重要な中継所を含むほか、対光反射、視聴覚の中継所、眼球運動反射、姿勢反射（立ち直り反射）、γ運動ニューロン活動抑制、歩行リズムの中枢をも含む。

解剖

中脳の前面は大脳脚と呼ばれる一対の隆起である。大脳脚は橋の底部に続き、錐体路をなす線維が入っている。大脳脚の付け根に当たる部分は黒質と呼ばれるメラニンの多い層になっている。後面には四丘体と呼ばれる2対の隆起があり、それらのうち上の1対は上丘、下の1対は下丘と呼ばれる。上丘の中には数層の浅灰白層、下丘の中には下丘核と呼ばれる灰白質が入っている。四丘体のある部分を中脳蓋と呼ぶ。中脳蓋のすぐ前、中脳の内部のほぼ正中には中脳水道(シルビウス孔)と呼ばれる穴が開いている。中脳水道は神経管の内腔に由来し、上の第三脳室と下の第四脳室をつなぎ、脳脊髄液の通り道になっている。中脳水道の周りは中脳水道周囲灰白質（中心灰白質）に囲まれている。中脳水道周囲灰白質のすぐ前に、動眼神経核とエディンガー・ウェストファル核（動眼神経副核）がある。中脳蓋と黒質の間にある部分を被蓋と呼ぶ。なお、上で述べた意味での大脳脚（crus cerebri）と被蓋を合わせて大脳脚（pedunculus cerebri）と呼ぶことがある。被蓋には外側に内側毛帯があるほか、内側の下部には上小脳交叉（ウェルネキンク）、上部には赤核と呼ばれる鉄の多い核がある。橋との境目あたりには滑車神経核がある。

機能

上丘

上丘は、鳥類などでは視覚に重要な役割を果たしているが、ヒトでは視覚反射の中継所でしかない。視覚と関係するので視蓋とも呼ばれる。目に光が入ったときに瞳孔を収縮させる対光反射、見ている物が近づいたときにレンズを厚くしてピントを合わせる調節反射、それと同時に視線を内側に寄せる輻輳反射に関わる。

下丘

下丘は聴覚の重要な中継所である。耳から入った音の信号は蝸牛神経を通って蝸牛神経核で中継され、交叉した後外側毛帯となって下丘に入る。下丘から出た線維は下丘腕を通って内側膝状体へ送られ、中継された後聴放線を作って大脳皮質に送られる。

大脳脚、黒質、赤核の機能については運動系を参照。
滑車神経については独立した項を参照。

画像

中脳の位置を様々な方向から見た動画。中脳を赤で、それ以外の部位を半透明にして示してある。（出典：Anatomography）
下丘の高さでの中脳の断面。図の上が背側。Crusta：大脳脚、Subst. Nigra：黒質、Inferior colliculi：下丘、Central Grey matter：中心灰白質、Cerebral aqueduct：中脳水道、Nucleus of oculomotor nerve：動眼神経核、Medial lemniscus：内側毛帯
脊椎動物胎仔の脳の主要構造を示す図。これらの領域は前脳（Procencephalon）、中脳（Mecencephalon）、および菱脳（Rhombencephalon）へと分化する。

参考文献

Werner Kahle、長島聖司・岩堀修明訳『分冊　解剖学アトラスIII　第5版』（文光堂、ISBN 4-8306-0026-8）

外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、中脳に関連するカテゴリがあります。

中脳 - 慶應医学部解剖学教室船戸和弥
下丘 - 脳科学辞典

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The midbrain or mesencephalon (from the Greek mesos, middle, and enkephalos, brain^[1]) is a portion of the central nervous system associated with vision, hearing, motor control, sleep/wake, arousal (alertness), and temperature regulation.^[2]

Structure

The midbrain comprises the tectum (or corpora quadrigemina), tegmentum, the cerebral aqueduct (or ventricular mesocoelia or "iter"), and the cerebral peduncles, as well as several nuclei and fasciculi. Caudally the midbrain adjoins the metencephalon (afterbrain) (pons and cerebellum); while rostrally it adjoins the diencephalon (thalamus, hypothalamus, etc.). The midbrain is located below the cerebral cortex, and above the hindbrain, placing it near the center of the brain.^[3]

Specifically, the midbrain consists of:

tectum
- inferior colliculi
- superior colliculi
cerebral peduncle
- midbrain tegmentum
- crus cerebri
- substantia nigra

Brain Anatomy - Mid-fore-hindbrain.

Corpora quadrigemina

The corpora quadrigemina ("quadruplet bodies") are four solid lobes on the dorsal side of the cerebral aqueduct, where the superior posterior pair are called the superior colliculi and the inferior posterior pair are called the inferior colliculi.

The four solid lobes help to decussate several fibres of the optic nerve. However, some fibers also show ipsilateral arrangement (i.e., they run parallel on the same side without decussating.)

The superior colliculus is involved with saccadic eye movements; while the inferior is a synapsing point for sound information. The trochlear nerve comes out of the posterior surface of the midbrain, below the inferior colliculus.

Cerebral peduncle

The cerebral peduncles are paired structures, present on the ventral side of the cerebral aqueduct, and they further carry tegmentum on the dorsal side and cresta or pes on the ventral side, and both of them accommodate the corticospinal tract fibres, from the internal capsule (i.e., ascending + descending tracts = longitudinal tract.) the middle part of cerebral peduncles carry substantia nigra (literally "Black Matter"), which is a type of basal nucleus. It is the only part of the brain that carries melanin pigment.

Between the peduncles is the interpeduncular fossa, which is a cistern filled with cerebrospinal fluid. The oculomotor nerve comes out between the peduncles, and the trochlear nerve is visible wrapping around the outside of the peduncles. The oculomotor is responsible for pupil constriction (parasympathetic) and certain eye movements.^[4]

Anatomical features of cross-sections through the midbrain

Cross-section of the midbrain at the level of the superior colliculus.

Cross-section of the midbrain at the level of the inferior colliculus.

The midbrain is usually sectioned at the level of the superior and inferior colliculi.

Mesencephalon of human embryo

A horizontal (transverse) cross-section at the level of the superior colliculus shows the red nucleus, the nuclei of the oculomotor nerve (and associated Edinger-Westphal nucleus), the cerebral peduncles or crus cerebri, and the substantia nigra.^[5]
A horizontal (transverse) cross-section at the level of the inferior colliculus still shows the substantia nigra. Also apparent are the trochlear nerve nucleus, and the decussation of the superior cerebellar peduncles.^[6]
Both sections will show the cerebral aqueduct, which connects the third and fourth ventricle and the periaqueductal gray.^[7]

One mnemonic for remembering the structures of the midbrain involves visualizing the mesencephalic cross-section as an upside down bear face. The two red nuclei are the eyes of the bear and the cerebral crura are the ears. The tectum is the chin and the cerebral peduncles are the face and ears.

Development

During embryonic development, the midbrain arises from the second vesicle, also known as the mesencephalon, of the neural tube. Unlike the other two vesicles, the forebrain and hindbrain, the midbrain remains undivided for the remainder of neural development. It does not split into other brain areas. while the forebrain, for example, divides into the telencephalon and the diencephalon.^[8]

Throughout embryonic development, the cells within the midbrain continually multiply and compress the still-forming cerebral aqueduct. Partial or total obstruction of the cerebral aqueduct during development can lead to congenital hydrocephalus.^[9]

Function

The mesencephalon is considered part of the brainstem. Its substantia nigra is closely associated with motor system pathways of the basal ganglia. The human mesencephalon is archipallian in origin, meaning that its general architecture is shared with the most ancient of vertebrates. Dopamine produced in the substantia nigra and ventral tegmental area plays a role in excitation,motivation and habituation of species from humans to the most elementary animals such as insects. Laboratory house mice from lines that have been selectively bred for high voluntary wheel running have enlarged midbrains.^[10] The midbrain helps to relay information for vision and hearing.

References

^ Mosby's Medical, Nursing & Allied Health Dictionary, Fourth Edition, Mosby-Year Book 1994, p. 981
^ Breedlove, Watson, & Rosenzweig. Biological Psychology, 6th Edition, 2010, pp. 45-46
^ http://www.morris.umn.edu/~ratliffj/images/brain_slides/slide_5.htm
^ Haines, Duane E. Neuroanatomy : an atlas of structures, sections, and systems (8th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer/ Lippincott Williams & Wilkins Health. p. 42. ISBN 978-1-60547-653-7.
^ Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.
^ Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.
^ Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.
^ Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second Edition, 1996, pp. 35-36.
^ "Hydrocephalus Fact Sheet". National Institute of Neurological Disorders and Stroke. February 2008. Retrieved 2011-03-23.
^ Kolb, E. M., E. L. Rezende, L. Holness, A. Radtke, S. K. Lee, A. Obenaus, and Garland T, Jr. 2013. Mice selectively bred for high voluntary wheel running have larger midbrains: support for the mosaic model of brain evolution. Journal of Experimental Biology 216:515-523.

UpToDate Contents

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1. 成人における第三脳神経（動眼神経）麻痺 third cranial nerve oculomotor nerve palsy in adults
2. 限局性脳幹部神経膠腫 focal brainstem glioma
3. 後方循環系の脳血管症候群 posterior circulation cerebrovascular syndromes
4. 外傷性脳損傷：疫学、分類、および病態生理 traumatic brain injury epidemiology classification and pathophysiology
5. 瞳孔不同患者へのアプローチ approach to the patient with anisocoria

English Journal

Midbrain cues dictate differentiation of human dental pulp stem cells towards functional dopaminergic neurons.

Kanafi M1, Majumdar D, Bhonde R, Gupta P, Datta I.
Journal of cellular physiology.J Cell Physiol.2014 Oct;229(10):1369-77. doi: 10.1002/jcp.24570.
Dental pulp originating from the neural crest is considered a better source of postnatal stem cells for cell-based therapies in neurodegenerative diseases. Dental Pulp Stem Cells (DPSCs) have been shown to differentiate into cell-types of cranial neural crest ontology; however, their ability to diff
PMID 24477667

Clinical correlations of microstructural changes in progressive supranuclear palsy.

Tessitore A1, Giordano A2, Caiazzo G3, Corbo D3, De Micco R4, Russo A2, Liguori S4, Cirillo M5, Esposito F6, Tedeschi G4.
Neurobiology of aging.Neurobiol Aging.2014 Oct;35(10):2404-10. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.03.028. Epub 2014 Mar 28.
In patients with progressive supranuclear palsy (PSP), previous reports have shown a severe white matter (WM) damage involving supra and infratentorial regions including cerebellum. In the present study, we investigated potential correlations between WM integrity loss and clinical-cognitive features
PMID 24786632

P-glycoprotein activity in the blood-brain barrier is affected by virus-induced neuroinflammation and antipsychotic treatment.

Doorduin J1, de Vries EF2, Dierckx RA2, Klein HC3.
Neuropharmacology.Neuropharmacology.2014 Oct;85:548-53. doi: 10.1016/j.neuropharm.2014.06.017. Epub 2014 Jun 25.
A large percentage of schizophrenic patients respond poorly to antipsychotic treatment. This could be explained by inefficient drug transport across the blood-brain barrier due to P-glycoprotein mediated efflux. P-glycoprotein activity and expression in the blood-brain barrier can be affected by inf
PMID 24973705

Japanese Journal

Metabolic Activity of Red Nucleus and Its Correlation with Cerebral Cortex and Cerebellum : A Study Using a High-Resolution Semiconductor PET System

Hirata Kenji,Hattori Naoya,Takeuchi Wataru,Shiga Tohru,Morimoto Yuichi,Umegaki Kikuo,Kobayashi Kentaro,Manabe Osamu,Okamoto Shozo,Tamaki Nagara
Journal of Nuclear Medicine 56(8), 1206-1211, 2015-08-01
… The red nucleus (RN) is a pair of small gray matter structures located in the midbrain and involved in muscle movement and cognitive functions. … Results: Both right and left RNs were visualized with higher uptake than that in the background midbrain. …
NAID 120005625325

Hyperalgesia in an immobilized rat hindlimb: Effect of treadmill exercise using non-immobilized limbs

Chuganji Sayaka,Nakano Jiro,Sekino Yuki,Hamaue Yohei,Sakamoto Junya,Okita Minoru
Neuroscience Letters 584, 66-70, 2015-01-01
… To investigate possible activation of the descending pain modulatory system, beta-endorphin expression levels in hypothalamus and midbrain periaqueductal gray were analyzed. … Beta-endorphin, which is one of the endogenous opioids, was selectively increased in the hypothalamus and midbrain periaqueductal gray of the Im. …
NAID 120005517849

Contributions of purinergic P2X₃ receptors within the midbrain periaqueductal gray to diabetes-induced neuropathic pain

Guo Jianfei,Fu Xudong,Cui Xia [他]
The journal of physiological sciences 65(1), 99-104, 2015-01
NAID 40020323606

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★リンクテーブル★

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「脳」

Midbrain
	Inferior view midbrain (2), above (3)
	Human brainstem midbrain (B); Forebrain (A) Hindbrain (C); Spinal cord (D)
Details
Identifiers
Latin	mesencephalon
MeSH	A08.186.211.132.659
NeuroNames	hier-445
NeuroLex ID	Midbrain
TA	A14.1.03.005
FMA	61993
	Anatomical terms of neuroanatomy [edit on Wikidata]

脳: 中脳
	大脳間脳中脳橋延髄脊髄小脳脳の矢状断。水色が中脳。脳内での中脳の位置。赤で示す領域が中脳。左図は側面から、右図は正面から見たとき。上丘を通過する水平断面における中脳の模式図。
名称
日本語	中脳
英語	midbrain
ラテン語	mesencephalon
略号	MBr, MB
関連構造
上位構造	脳幹
構成要素	被蓋、上丘、下丘、黒質、赤核、大脳脚
画像
アナトモグラフィー	三次元CG
Digital Anatomist	内側; 下方; 下方; 冠状断; 大脳鎌; 小脳テント; 矢状断
関連情報
Brede Database	階層関係、座標情報
NeuroNames	関連情報一覧
NIF	総合検索
MeSH	Mesencephalon
グレイの解剖学	書籍中の説明（英語）
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　　[★]

英: brain
ラ: encephalon
関: 大脳、ブロードマン野

発生学

前脳	prosencephalon forebrain	終脳	telencephalon	大脳半球	cerebral hemisphere
前脳	prosencephalon forebrain	間脳	diencephalon	間脳	diencephalon
中脳	mesencephalon midbrain	中脳	mesencephalon	中脳	midbrain
菱脳	rhombencephalon hindbrain	後脳	metencephalon	橋	pons
		後脳	metencephalon	小脳	cerebellum
		髄脳	myelencephalon	延髄	medulla oblongata

解剖

重量：成人の場合体重の2.2%。2-3%ともいわれる。

新生児：約400g、成人：男性約1,350g、女性：約1,250g

脳幹に着目した分類

大脳、小脳、脳幹(中脳・橋・延髄)

発生学

外胚葉

生理学

脳血流量：心拍出量の15%　(心拍出量が5Lとしたら、毎分750ml灌流している事になる)
脳の酸素消費量：全身の消費量の20%
脳のグルコース消費量：全身の消費量の25%。1日100-150g(SCN.3)
血流限界：3分　⇔心臓は10分(see:窒息)

神経内科プリント

	脳での需要量	割合
血液	700～900 ml/分	心拍出量の	約15%
酸素	40～46 ml/分	全身需要量の	約20%
グルコース	310 μmol/分	全身需要量の	約25%

「大脳」

　　[★]

英: cerebrum
関: 脳、ブロードマン野

ブロードマン野

感覚野、運動野

身体各部局在　→

発生学

前脳	prosencephalon forebrain	終脳	telencephalon	大脳半球	cerebral hemisphere
前脳	prosencephalon forebrain	間脳	diencephalon	間脳	diencephalon
中脳	mesencephalon midbrain	中脳	mesencephalon	中脳	midbrain
菱脳	rhombencephalon hindbrain	後脳	metencephalon	橋	pons
		後脳	metencephalon	小脳	cerebellum
		髄脳	myelencephalon	延髄	medulla oblongata

機能障害

	優位半球	劣位半球
	左	右
側頭葉	感覚性失語、Wernicke失語、同名性上1/4半盲
頭頂葉	対側の感覚
	ゲルストマン症候群(手指失認、左右識別障害、失算、失書)	半側空間無視、病態失認、自己身体失認など
前頭葉	対側の運動麻痺、眼球運動(対側への追視)障害、運動性失語、知的及び精神的高次機能障害など
後頭葉	対側の同名半盲、両側後頭葉の障害ではアントン症候群
小脳	筋共同運動障害、運動・平衡障害に関係し、運動失調を呈する。測定異常、反復拮抗運動障害、筋緊張低下、運動過多、歩行異常、異常姿勢、発語障害、眼振など

「中脳」

　　[★]

英: midbrain
ラ: mesencephalon
関: 脳, 一次脳胞

解剖

中心管は、細い中脳水道となっている
中脳は３つの領域に分けられる。

中脳水道より背側にある領域は中脳蓋
腹外側に突出した部分は大脳脚
両者の間の領域が中脳被蓋である

発生

一次脳胞の中脳

脳神経の神経細胞

Henry Gray (1825-1861). Anatomy of the Human Body. 1918.

中脳とは(医学大事典)

間脳と橋および小脳の間に位置
第三脳室と第四脳室を連絡する中脳水道が正中面でやや背側を貫通
中脳水道の背側を中脳蓋、中脳水道の腹側が大脳脚

中脳蓋には上丘、下丘がある
上丘は上丘腕を介して、視床枕および外側膝状体と連絡
下丘は下丘腕を介して、内側膝状体と連絡

大脳脚はさらに２つに分けられ、背側の被蓋、腹側の狭義の大脳脚に分けられる。
被蓋と大脳脚の中間に黒質が存在する
被蓋：被蓋毛様体からなり、網膜核、動眼神経核、滑車神経核、三叉神経中脳路、内側縦束核、赤核、黒質からなる。
大脳脚：下行神経路があり、錐体路、頭頂橋路、側頭橋路、後頭橋路および前頭橋路が通る。

臨床関連

神経内科

ウェーバー症候群 Weber syndrome：一側の脳神経症状と反対側上下肢の運動麻痺が見られた場合、病変部は中脳であり、これをウェーバー症候群と呼ぶ。
ベネディクト症候群 Benedikt syndrome：障害部位は中脳の赤核であり、障害側と同側の動眼神経麻痺と、反対側の不随意運動を呈する。

「前脳」

　　[★]

pros 前方に
英: forebrain, prosencephalon
同: 前脳胞
関: 一次脳胞

図：B.3
前脳胞に由来する
終脳と間脳に分かれる

発生学

前脳	prosencephalon forebrain	終脳	telencephalon	大脳半球	cerebral hemisphere
前脳	prosencephalon forebrain	間脳	diencephalon	間脳	diencephalon
中脳	mesencephalon midbrain	中脳	mesencephalon	中脳	midbrain
菱脳	rhombencephalon hindbrain	後脳	metencephalon	橋	pons
		後脳	metencephalon	小脳	cerebellum
		髄脳	myelencephalon	延髄	medulla oblongata

「菱脳」

　　[★]

英: rhombencephalon (KL), hindbrain
関: 一次脳胞, 脳、脳胞

発生過程における脳胞の呼称
分化して、後脳と髄脳となる。

発生学

前脳	prosencephalon forebrain	終脳	telencephalon	大脳半球	cerebral hemisphere
前脳	prosencephalon forebrain	間脳	diencephalon	間脳	diencephalon
中脳	mesencephalon midbrain	中脳	mesencephalon	中脳	midbrain
菱脳	rhombencephalon hindbrain	後脳	metencephalon	橋	pons
		後脳	metencephalon	小脳	cerebellum
		髄脳	myelencephalon	延髄	medulla oblongata

「aqueduct of midbrain」

　　[★]

中脳水道

関: aqueduct of cerebrum、cerebral aqueduct

「midbrain tumor」

　　[★]

中脳腫瘍

関: brain stem neoplasm、medullary tumor

[1] Mosby's Medical, Nursing & Allied Health Dictionary, Fourth Edition, Mosby-Year Book 1994, p. 981

[2] Breedlove, Watson, & Rosenzweig. Biological Psychology, 6th Edition, 2010, pp. 45-46

[3] ttp://www.morris.umn.edu/~ratliffj/images/brain_slides/slide_5.htm

[4] Haines, Duane E. Neuroanatomy : an atlas of structures, sections, and systems (8th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer/ Lippincott Williams & Wilkins Health. p. 42. ISBN 978-1-60547-653-7.

[5] Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.

[6] Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.

[7] Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second edition. 1996, pp. 522-525.

[8] Martin. Neuroanatomy Text and Atlas, Second Edition, 1996, pp. 35-36.

[9] "Hydrocephalus Fact Sheet". National Institute of Neurological Disorders and Stroke. February 2008. Retrieved 2011-03-23.

[10] Kolb, E. M., E. L. Rezende, L. Holness, A. Radtke, S. K. Lee, A. Obenaus, and Garland T, Jr. 2013. Mice selectively bred for high voluntary wheel running have larger midbrains: support for the mosaic model of brain evolution. Journal of Experimental Biology 216:515-523.

脳: 中脳
大脳間脳中脳橋延髄脊髄小脳脳の矢状断。水色が中脳。脳内での中脳の位置。赤で示す領域が中脳。左図は側面から、右図は正面から見たとき。上丘を通過する水平断面における中脳の模式図。
名称
日本語	中脳
英語	midbrain
ラテン語	mesencephalon
略号	MBr, MB
関連構造
上位構造	脳幹
構成要素	被蓋、上丘、下丘、黒質、赤核、大脳脚
画像
アナトモグラフィー	三次元CG
Digital Anatomist	内側下方下方冠状断大脳鎌小脳テント矢状断
関連情報
Brede Database	階層関係、座標情報
NeuroNames	関連情報一覧
NIF	総合検索
MeSH	Mesencephalon
グレイの解剖学	書籍中の説明（英語）
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Midbrain
Inferior view midbrain (2), above (3)
Human brainstem midbrain (B) Forebrain (A) Hindbrain (C) Spinal cord (D)
Details
Identifiers
Latin	mesencephalon
MeSH	A08.186.211.132.659
NeuroNames	hier-445
NeuroLex ID	Midbrain
TA	A14.1.03.005
FMA	61993
*Anatomical terms of neuroanatomy* [edit on Wikidata]

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