■基礎の基礎

│運動│　←→筋/拘縮/痙攣/てんかん/運動神経伝導速度検査/感覚

○上位運動ニューロン upper motor neuron

• 大脳皮質運動野や脳幹に始まり、運動情報を下位運動ニューロンに伝える経路、またはその神経細胞、標的器官である筋を直接刺激する下位運動ニューロンに対する概念である。
• 運動の指令は脳にある上位運動ニューロンを通じてまず、脳幹・脊髄へと伝えられ、さらに筋肉へと伝えられる。
• 大脳運動野に細胞体があり脳幹・脊髄に軸索を送っている運動神経を上位運動ニューロンと言う。
  
  

  大脳皮質の運動野　←→体性感覚野 無顆粒皮質　agranular cortex：Ⅳ層がない。granular layerは外部からのインプットを受け取る層なので、アウトプット担当の一次運動野／運動前野には顆粒層が存在しない。　←→無顆粒性島皮質 一次運動野　Primary motor cortex、M1 ブロードマンの4野 中心前回 運動前野と共同して運動の計画、実行を行う。 Ⅳ層（内顆粒層）が未発達で、無顆粒皮質と呼ばれる。 一次運動野の層構造は他の皮質と比較して厚いこと、Ⅴ層（内錐体細胞層）深部に、巨大な錐体細胞であるベッツ細胞が存在する。 ベッツ細胞　Betz cell 運動野のⅤ層（内錐体細胞層）にある大型の錐体細胞 直径が60〜120μmに及ぶ巨大な錐体細胞 軸索は皮質下領域へ投射していて、運動指令を下位中枢へ伝える役割を担っている。 脊髄を下行する長い神経線維を持ち、α運動ニューロンとシナプス接続している。 運動前野、前運動野、補足運動野　premotor cortex, premotor area ブロードマンの脳地図の6野の外側面を占め、一次運動野の前方、前頭前野の後方に位置する。 運動前野は前頭葉にある高次運動関連領野の一つである。 運動前野は脳幹や脊髄に直接投射をしており運動の実行に関与する。 さらに、感覚情報に基づく運動、運動の企画、運動の準備、他者の運動内容の理解（ミラーニューロン）等に関連して、主要な役割を果たす。 前運動野は行動の計画（大脳基底核と共同して）と感覚情報に基づく運動の最適化（これには小脳の働きが必要である）に関わっている。 視覚情報を初めとする感覚情報に基づいて動作を構築する過程で中心的な役割を果たす（「内外軸」 代表的な例として、手を伸ばして物をつかむ動作や、食べ物を口に入れる動作が挙げられる。運動前野は背側部（背側運動前野）と腹側部（腹側運動前野）に大別される。 背側運動前野　dorsal premotor area：PMd 背側運動前野と腹側運動前野の機能的役割は異なる。視覚情報が指示する内容に従って動作を選択する過程（例：赤信号をみてブレーキを踏む）は、条件付き視覚運動変換と呼ばれるが、こうした場合に、背側運動前野は動作選択の場として重要な役割を果たす。到達運動において、背側運動前野は肩を中心とした腕の動きを制御しており、つかもうとする物へ向かって腕全体を運ぶ過程に関与する。 背側運動前野と腹側運動前野の機能障害は異なった病像を呈する。背側運動前野系の障害では動作選択や手を物のある方向へ向かわせることに問題が生じる。 腹側運動前野　ventral premotor area：PMv 腹側運動前部は手や口で物体をつかむことにおいて重要であり、物体の特徴（形、大きさ、傾きなど）に応じて、手や口の形状を変化させる過程に関与する。背側運動前野は体を中心とした動作制御（身体を中心とした座標系を用いており、体をどう動かすかという観点からの制御）に関与し、腹側運動前野は対象物を中心とした動作制御（物体を中心とした座標系を用いており、どう対象物に働きかけるかという観点からの制御）に関与している。 腹側運動前野系の障害では、手や口で物をつかむことに加えて、発語過程に問題が生じる（口唇部の巧緻な運動制御ができなくなるため）。 腹側運動前野には、Rizzolattiらによって、ミラーニューロンが報告されている。 補足運動野　supplementary motor area 帯状皮質運動野　cingulate motor area →前頭前野

  
  

  錐体路　pyramidal tract　＝皮質脊髄路　corticospinal tract 骨格筋の随意運動を支配する神経の伝導路 錐体路を構成するニューロンは大脳皮質にある錐体細胞であるが、錐体路の名称は錐体細胞に由来するのではない。 錐体路の名称は、延髄下部を通る際に皮質脊髄路の軸索が形成する構造がピラミッド状であることに由来している：延髄錐体 大脳皮質の運動野から脊髄を経て骨格筋に至る伝導路 大脳皮質からの運動の指令が筋に伝わるまでの情報の流れのうち、前半の中枢神経内の部分をになうのが錐体路、後半の末梢神経の部分をになうのが運動ニューロンである。 大脳皮質の運動野から始まり、内包を通り延髄錐体に向かう。 延髄錐体で交叉した神経線維は外側皮質脊髄路に下行し、交叉しない線維は前皮質脊髄路を下行する。 錐体路の経路：大脳皮質→内包後脚→大脳脚→橋縦束→延髄錐体→外側皮質脊髄路・前皮質脊髄路 外側皮質脊髄路　lateral corticospinal tract、crossed pyramidal tract 　＝錐体側索路　 延髄錐体で交叉し、反対側を下行する経路 一次運動野から下行した神経の約85%は延髄で交差し、外側皮質脊髄路となる。 主に四肢の筋収縮を支配する。 前皮質脊髄路　anterior corticospinal tract　＝錐体前索路 延髄錐体で交叉せずに、同側を下行する経路 一次運動野から下行した神経の約15%は延髄を交差せず、前皮質脊髄路となる。 皮質核路　corticobulbar tract 主に体幹の筋収縮を支配する。 大脳皮質から脳幹までの伝導路 錐体路徴候　pyramidal sign 錐体路障害　pyramidal tract disorder 錐体路のどこかに異常が生じると、錐体路徴候と呼ばれる身体所見が生じる。 錐体路障害：錐体路を含めた、主に上位の運動ニューロン障害を示す。 錐体路徴候とは次の4つである。 痙性麻痺 腱反射の亢進 病的反射（特にバビンスキー反射）の出現 腹壁反射の消失または減弱

  錐体外路性運動系　Extrapyramidal motor system 錐体路に属さない経路を錐体外路性運動系と総称されていた。 錐体路が解剖学的な実体であるのに対して、「錐体外路」という神経路は解剖学的には実在しない。このことから、今日では医学臨床上の「錐体外路性疾患、錐体外路症状」という表現を除き、錐体外路という用語は不適切であるとして使用頻度が減りつつある。 錐体外路性運動系は、随意運動が起こるとき、全身の筋をバランスよく動かして、運動を円滑にする。 錐体外路性運動系の中で重要と考えられている領域は、線条体、淡蒼球、中脳の赤核と黒質、そして小脳である。これらを含む数多くの経路が存在し、それらはニューロン環を形成して互いに連絡している。 錐体外路症状、錐体外路症候群　extrapyramidal symptom：EPS 大脳基底核が主として関与する神経学的症状 筋緊張亢進‐運動減退症候群、筋緊張低下‐運動亢進症候群の2つに大別される。 筋緊張亢進‐運動減退症候群　hypertonic-hypokinetic syndrome 主に淡蒼球、黒質の障害で、筋緊張は亢進し、寡動、筋強剛（固縮）がみられる。 パーキンソン症候群、肝レンズ核変性症の末期、マンガン中毒、パントテン酸キナーゼ関連神経変性症（旧称：ハラーホルデン･スパッツ病またはハレルホルデン･シュパッツ病）がある。 筋緊張低下‐運動亢進症候群（hypotonic-hyperkinetic syndrome 筋緊張低下‐運動亢進症候群は、主に視床とも関連する線条体（尾状核、被殻）の障害で、筋緊張は低下し、多動状態がみられる。 舞踏病、アテトーゼ、バリズム、ミオクローヌス、ジスキネジア等がある。疾患としては、リウマチ性舞踏病（小舞踏病）、ハンチントン舞踏病、脳性麻痺、脳血管障害等がある。 クロルプロマジン、ハロペリドール、アモキサピンといった抗精神病薬等の副作用としてみられる錐体外路症状は、ほとんどがこちらのことを指す。

○下位運動ニューロン lower motor neuron

• 上位運動ニューロンを通じて伝えられた運動の指令は、脳幹・脊髄から筋肉へと伝えられる。
• 脳幹の運動神経核・脊髄前角に細胞体があり、筋肉に軸索を送っている運動神経を下位運動ニューロンと言う。
  

  脳幹 中脳 視覚、聴覚の中継所、眼球運動の筋の緊張調節 赤核　red nucleus 中脳被蓋で最も明瞭な卵円形の部分 血管が沢山集まっているため赤く見える。 大脳皮質の運動野と小脳からの入力線維があり、オリーブ核と脊髄に出力線維がある。この配線により赤核は運動野と小脳の間に介在することで、小脳による運動制御を可能としている。 不随意の運動の調節を行う。 橋 顔の筋肉、唾液腺、味覚、聴覚、眼球運動を動かす神経核 小脳 延髄 嘔吐、嚥下、唾液、呼吸および循環、消化の中枢を含み、生命維持に不可欠な機能を担っていて自律神経の神経核

  脊髄前角 anterior horn　←→脊髄後角 脊髄の灰白質のうち、前方の部分 前角は後角に比べて広く、円形または菱形をしている。 頸髄と腰髄では発達しており、胸髄では細めである。 RexedのⅦ層の腹側部〜Ⅸ層　←→脊髄後角の層構造 Ia群線維とII群線維が入力する。 α運動ニューロンとγ運動ニューロンはⅨ層の運動ニューロン群に局在する。 α運動細胞の軸索からの反回性側枝はⅦ層腹側部およびⅧ層にある抑制性のレンショウ細胞やⅨ層のα運動細胞と結合する。 前角には脊髄下行路や一次求心性線維が終始し、運動ニューロンと直接あるいはそこに存在する介在細胞と結合する。 脊髄の運動ニューロン motoneuron、運動神経 motor fiber　←→運動神経伝導速度検査/運動ニューロン疾患/運動単位 α運動ニューロン、α運動神経　α-motoneuron、α-motor fiber　←→運動神経 脊髄前角の下位運動ニューロン 錘外筋線維を支配する運動神経 伸張反射の遠心路であり、Ia群線維がシナプス接続している。 抑制性介在ニューロンもシナプス接続していて、相反性抑制を受ける。 上位運動ニューロンの興奮性と抑制性の支配を受ける。 上位運動ニューロンが傷害され、その下位運動ニューロンに対する抑制が消失したばあいには、正常では認められない病的反射が引き起こされる。 γ運動ニューロン、ガンマ運動ニューロン　γ-motoneuron、fusimotor γ nerve 脊髄前角の下位運動ニューロン 筋紡錘を支配する運動神経 錘内筋線維の両端（極部）に分布する。 α運動ニューロンと比較すると、直径が細く、伝導速度も遅い。 直径：3〜8μm、伝導速度：15〜40m/sec γ-運動ニューロンは錘内筋線維の両端（極部）を支配し、筋紡錘の中央部（赤道部）付近には、収縮に関与するアクチンとミオシンがないため、γ運動ニューロンが興奮すると、一次終末や二次終末が支配する筋紡錘の中央部は伸展する。 筋紡錘の錘内筋線維とシナプス接続し、錘内筋線維の興奮を調節している。 γ運動ニューロンの活動により、錘内筋線維が収縮すると、筋紡錘の両端のみが収縮するので、感覚神経終末が分布する領域は伸張させる、その結果Ia線維の発火頻度が増加する。 動的γ運動ニューロン dynamic γ motorneuron：γ1 筋長変化が著しい動的応答を高める機能を持っている。 痙縮は相動性伸張反射の亢進、すなわち動的γ運動ニューロンの活動性が高まっている状態 静的γ運動ニューロン static γ motoneuron：γ2 姿勢制御にみられる筋長の一定保持のような静的応答に対応 筋強剛（固縮）は持続性伸張反射の亢進，すなわち静的γ運動ニューロンの活動性が高まっている状態を示していると述べている α-γ連関　α‐γ linkage γ運動ニューロンが興奮すると錘内筋線維が収縮し、α運動ニューロンへの求心性入力（Ia群線維）が増加する。すると、α運動ニューロンも興奮して筋収縮が起こり、筋紡錘の緊張が緩み、求心性入力（Ia群）が減少する。このままでは、筋が短縮して、筋紡錘が弛緩したままになってしまう。そこで、上位中枢からの運動指令が、αとγ運動ニューロンを同時に興奮させる。 随意運動の時には、筋が短縮することにより筋紡錘が弛緩しないように、上位中枢がα運動ニューロンとγ運動ニューロンを同時に興奮させる。 抑制性介在ニューロン　 inhibitory interneurons 運動野から下行するニューロンの一部は、脊髄運動ニューロンと直接興奮性結合していて、その軸索側枝がIa抑制性介在ニューロンに入力している。 運動ニューロンの支配には相反性神経支配があり、伸張反射時に同名筋（主動筋）のIa群線維は、抑制性介在ニューロンを介して、異名筋（拮抗筋）を支配するα運動ニューロンにシナプス前抑制をかけ、拮抗筋を弛緩させる。これが相反性抑制である。 伸張反射と相反性抑制により、同名筋は収縮し、拮抗筋は弛緩することによって、運動の速度と効率を高めている。 レンショウ細胞　Renshaw cell 脊髄灰白質に認められる抑制性介在ニューロンの一つであり、α運動ニューロンの2つの経路に関与する。 レンショウ細胞はαニューロンの軸索の興奮性側枝を受け取る。 レンショウ細胞は抑制性の軸索をαニューロンに送る。 レンショウ細胞の興奮の比率は概して運動ニューロンの興奮の比率に比例し、運動ニューロンの興奮の比率はレンショウ細胞の興奮の比率に反比例する。したがって、レンショウ細胞はα運動ニューロン系のリミッターあるいは律速機としての役目があり、強直性痙攣による筋の傷害の防止を補助する。 レンショウ細胞はα運動線維のシナプスに抑制性の神経伝達物質であるグリシンを利用する。ストリキニーネは運動ニューロンのグリシン受容体を遮断することにより運動ニューロンに対する抑制を解除する。これにより全ての運動ニューロンが興奮して筋の協調性が乱れ、強直性痙攣が引き起こさる。この影響が横隔膜まで達すると致命的になりうる。 筋萎縮性側索硬化症、脊髄性筋萎縮症、シャルコー・マリー・トゥース病といったいわゆる「前角細胞病」（日本語ではあまり使われず、球脊髄性筋萎縮症と合わせて運動ニューロン病と呼ぶことが多い）で変性するのはこの部分にある細胞である。 前角の筋を支配する運動ニューロンのほとんどはAα運動ニューロンであり、一部Aγ運動ニューロンもある。

  
  

○不随意運動　Involuntary movement

• 自分の意思でコントロールできない運動
• 脳梗塞、脳出血、神経変性疾患などにより大脳基底核などの錐体外路に障害が起こるとみられることがある。それ以外に薬の副作用でもみられることがある。また、原因がとくにはっきりしないこともある。
• 振戦、舞踏症、アテトーゼ、ミオクローヌス、アカジシア、バリズム、チック、ジストニア、ジスキネジア

---

○筋を支配する運動神経と感覚神経

→α運動ニューロン/γ-運動ニューロン

感覚神経

Ia群線維　group Ia fiber 筋紡錘の中央部（赤道部）から出ている求心神経 15〜20μｍ 主として核袋線維、一部が核鎖線維の中央部にあり、伸張反射に関係する。 動的反応：速い伸展に反応する。 伸張反射の求心路 Ia群線維は同名筋、協働筋のα運動ニューロンと単シナプス結合する。 Ia群線維の終末は一次終末として、主に核袋線維、一部は核鎖線維を取り巻いている。 一次終末 primary ending =環ラセン終末　annulospiral ending 筋線維をラセン状あるいは環状に取り巻く。 一次終末は核袋線維と核鎖線維両方の赤道中央部に分布する。

II群線維　group II fiber 筋紡錘を支配する感覚神経、求心神経 6〜12μｍ 核鎖線維の端にあり、屈曲反射に関係する。 静的反応：筋の長さに反応する。 Ⅱ群線維の終末は一次終末の両端に二次終末として存在する。 二次終末 secondary ending =散形終末　flower-spray ending 二次終末は主として核鎖線維の傍赤道部に分布している。 1本の終末軸索が隣接する2本の錘内筋線維を同時に支配することがあり、交差型感覚終末（sensory cross terminal）と呼ばれている。 多くの場合、この状態は、同種つまり、核鎖線維間、核袋線維間にみられ、錘内筋線維が線維束として作動する可能性を示唆している。

Ib群線維　group Ib fiber ゴルジ腱器官から出ている求心性神経 外力での筋の伸展閾値（5〜200g） 筋収縮による張力閾値（0.3〜3g）



• 感覚神経の終末は主として赤道部から傍赤道部にかけて分布し、一次終末と、二次終末とに分けられる。
• 感覚神経終末はシュワン細胞の被覆を欠き、筋線維形質膜との間は，基底板の介在しない20 nm程度の間隙で隔てられるのみである。
• 終末は著明なミトコンドリアの集積で特徴づけられる。

○神経筋接合部　neuromuscular junction：NMJ　＝神経終板

• 運動神経終末と骨格筋との間のシナプス部で、筋収縮を引き起こす神経伝達が行われる部位
• 運動神経線維の終末は髄鞘がなくなり、枝分れして筋線維表面の細胞膜と約500Åの距離で相対している。
• 脊椎動物の神経筋接合部では、神経終末からアセチルコリンが放出され、筋細胞に存在する受容体に結合し、終板電位が発生する。
  
  

  終板電位　endplate potential：EPP アセチルコリン受容体にアセチルコリンが結合して、ナトリウムチャンネルが開き、ナトリウムイオンが流入すれば電流が流れ、局所的に電位が脱分極に向かう。ガラス電極を終板のシナプス後膜側に刺入すれば、終板電位の変化を測定することができる。 EPPは活動電位と異なり、全か無かの法則には従わない。 多数のシナプス小胞がシナプス前膜と融合してたくさんのアセチルコリンが放出されれば、EPPは足し算され、閾電位を越えると活動電位が発生する。

  微小終板電位　miniature end-plate potential：mEPP 終板部の電位を鋭敏な機器を用いて測定と、運神経細胞が活動電位を発生しない時でも、終板電位様の微小な脱分極が絶えず不規則に発生している。 微小終板電位がみられる原因としては、運動神経が興奮していなくても、神経終末からわずかのアセチルコリンのパッケージが不規則に放出されているため、と考えられている。 Paul Fatt（1924/1/13〜2014/9/28, ロンドン大学の自然科学者）とBernard Katz（1911/3/26〜2003/4/20, ドイツ生まれ、オーストラリア、英国の生物物理学者）は1952年に、カエルの神経筋接合部直下では、神経線維を刺激しないときにも、自発的に1 mV程度の大きさをもつ脱分極が不規則に起こることを見出し、これを微小終板電位(mEPP)と呼んだ。mEPPはEPPと似た時間経過をとる。したがって、Katzらはアセチルコリンが神経終末からまとまった単位量で自発的に放出されることにより、mEPPが引き起こされると考え、その単位量を量子(quantum)と呼んだ。Katzは1970年にJulius Axelrod、Ulf von Eulerとノーベル生理学・医学賞を受賞した。 現在では、神経終末に存在する神経伝達物質が充填された（例えばアセチルコリンの場合約10000分子）直径30-50ナノメートルほどのシナプス小胞が、自発的に細胞膜と融合して内部のアセチルコリンが開口放出されたときに生じる反応がmEPPであると考えられている。

○筋の構成

錘外筋線維　extrafusal muscle fiber 直接筋力発揮に関する筋線維 α運動ニューロンに支配されている。

錘内筋線維　intrafusal muscle fiber 筋紡錘を構成する筋線維 錘内筋線維の両端は結合組織を介して錘外筋線維と連絡している。 １個の筋紡錘に含まれる錘内筋線維の数は動物や筋の違いにより異なるが、通常4–12本である。1本の錘内筋線維から構成される場合には、単線維筋紡錘（mono-fibrillar spindle）と呼ばれる。 γ運動ニューロンに支配されている。 錘内筋線維中央部（赤道部）から求心性神経であるIa群線維とII群線維が出ている。 錘内筋線維中央部は　収縮たんぱく質を欠いている。 核袋線維と核鎖線維がある 錘内筋線維の両端に分布するγ運動ニューロンが興奮すると、錘内筋が収縮する。 錘内筋線維は以下の部分に分けられる。 錘内部 intracapsular portion 錘内筋線維の紡錘鞘で包まれる部分 錘外部 extracapsular portion 紡錘鞘の外の延長部 赤道部 equatorial region 錘内部の中央部 求心性神経であるIa群線維（一次終末）とII群線維（二次終末）が出ている。 赤道部付近には、収縮に関与するアクチンとミオシンがない。 γ運動ニューロンが興奮すると、筋紡錘の中央部は伸展する。 傍赤道部 juxtaequatorial region 赤道部と極部の移行部 極部 polar region 赤道部の両側 γ-運動ニューロンは錘内筋線維の極部を支配する。 核袋線維　nuclear bag fiber 錘内筋を構成する太い線維 筋伸長速度を検出する。 動的反応は核袋繊維に起因する。 核鎖線維　nuclear chain fiber 錘内筋を構成する細い線維 筋長をを検出する。 静的反応は核鎖繊維の伸展による。

紡錘鞘　spindle capsule、外紡錘鞘　outer capsule 錘内筋線維を包む鞘





筋紡錘 muscle spindle 錘外筋線維と並行に配列し、より細くて短い錘内筋線維およびそれを包む紡錘鞘から成り立っている。 筋の伸長を検知する固有感覚受容器：筋の長さの変化を検知するセンサー 伸張受容器として筋の長さと速度の変化を感知し、姿勢反射に重要な役割を果たしている。 筋が伸長すると、共に伸長する筋内筋線維の長さの変化を筋紡錘が感知し、錘内筋線維に巻き付いているIa群線維の発火頻度が増加する。 Ia群線維終末には膜の伸展を検知するチャネルが存在していて、筋の伸長によってIa群線維に生じる興奮が脊髄前角に伝わる。 固有感覚　proprioception 自分自身（propriusはラテン語で「自分自身の」を意味する）に関する感覚である。 骨膜・筋・腱・関節・靱帯に対する接触刺激またはその運動から起こる感覚であり、関節の角度を伝える「位置感覚」、能動的および受動的な関節運動の速度と大きさを伝える「運動感覚」、運動の実行や関節位置の保持に必要な筋力の大きさを伝える「力の感覚」に分類される。 骨格筋や関節包、皮膚に存在する感覚受容器は自分の身体、特に四肢と頭部に関する姿勢や動きの意識的な認識を可能にしている。 固有感覚は普段の動作遂行時にはあまり意識されないものであるが、姿勢や運 動の制御に大きく関与している。 固有感覚の情報は、後索－内側毛帯系と前側索系の二つの上行性伝導路によって大脳皮質へ伝達される。 固有受容器　proprioceptor　←→固有容感覚 筋、腱、関節、迷路などの身体の位置や、四肢の運動の受容器 筋紡錘・ゴルジ腱器官・関節受容器（関節嚢内にあるルフィニ終末・パチニ小体・自由神経終末、靱帯にあるゴルジ終末など）・深部組織に存在する侵害受容器（無髄線維終末）などが挙げられる。 われわれは固有受容器からの感覚フィードバックなしでも身体を動かすことができるが、そのような動きはしばしば不器用で、調整が不完全であるため、複雑な課題に十分に適応できない。 伸張受容器、伸展受容器 stretch receptor 筋の内部に存在する感覚神経に由来する受容器で、筋の伸長を感知して反射弓に刺激を送り、反射による筋収縮を引き起こす。 気道の平滑筋中に存在し、肺の拡張によって刺激される受容器も伸展受容器 pulmonary stretch receptorと呼ばれる。これによって、吸気が抑制される (へーリング・ブロイヤー反射：Hering-Breuer reflex)

ゴルジ腱器官 Golgi tendonorgan 筋の張力を検知する固有受容器 錘外筋線維と直列に分布する。筋と腱の接合部分、あるいは靭帯や関節そのものの中にある。 閾値は高い。 ゴルジ腱器官の機能は反射抑制である。腱の伸長によりα運動ニューロンを抑制する。 筋に非常に高い張力が発生するとそのストレスにより腱が伸長され、ゴルジ腱器官が活動して脊髄に信号をフィードバックし、錘外筋線維を支配するα運動ニューロンの活動を抑制して筋の張力を減少させようとする。過度の張力が筋内に発生すると障害の危険があるので、防御機構の1つであるといえる。 疲労したときに反射抑制が低下して筋力を維持するために別の運動単位を動員させるような機構も存在する。 ゴルジ腱器官は別々の筋線維の張力を等しくするという役割も持っている。

○脊髄反射　spinal reflex

• 反射中枢が脊髄にある反射

  脊髄節反射 数個の脊髄節（各脊椎骨と対応する短い分節）に限局している脊髄節反射

  脊髄節間反射 多くの脊髄節にわたる脊髄節間反射

  
  

  	伸張反射	相反性抑制	屈曲反射
  	筋からの反射		皮膚からの反射
  受容器	筋紡錘		侵害受容器
  求心性神経	Ia線維		有髄Aδ・無髄C線維
  	短シナプス反射	多シナプス反射	多シナプス反射
  遠心性神経	同名筋のα運動神経	拮抗筋のα運動神経	α運動神経
  	同名筋の収縮	拮抗筋の弛緩	屈筋の収縮

  
  

  伸張反射　stretch reflex＝腱反射　tendon reflex、深部腱反射　deep tendon reflex：DTR 骨格筋が受動的に引き伸ばされる時、元に戻ろうとして、筋が収縮する反射 脊髄反射の一つ、短シナプス反射 筋紡錘が筋長の伸展を感受して生じる収縮である。 錘内筋線維内部の固有感覚受容器である筋紡錘が筋の伸展を感知すると、Ia群線維からのインパルスが脊髄に伝えられ、同名筋を支配するα運動ニューロンの興奮が伝わって、筋収縮が起こる。 伸展した筋自身（同名筋）を収縮させる反射であるので，一種のフィードバック反射ともいえる。 拮抗筋は相反性抑制により、弛緩する。 Ｈ波は伸張反射の経路によって生じる誘発筋電図の波形である。 伸張反射はほとんどすべての骨格筋にみられるが、発声筋にはない。重力に抗して直立姿勢を保つときに働く抗重力筋（主として伸筋）に発達していて、姿勢保持に重要な役割を演じている。 姿勢調節のための筋の長さを一定に保つ負帰還回路：negative feedback loopの作用としての機能でもある。過剰に伸ばされた筋肉が損傷を回避するために収縮するという、一種の防衛機能的側面も有する反射でもある。 筋緊張を維持し、筋の長さ（関節位）を反射的に制御して、姿勢や肢位を保持する。 腱を叩いた場合も、筋が短時間引き伸ばされて伸張反射が生じるので、深部腱反射とも言い、診断に用いられる。 深部腱反射は麻痺がある時の鑑別診断において重要な所見である。 深部腱反射は上位運動ニューロンの障害である痙性麻痺で亢進し（錐体路徴候）、下位運動ニューロンの障害である弛緩性麻痺では低下する。 腱反射は通常上位運動系から抑制されているので、上位の運動系（錐体路：大脳運動野〜内包後脚〜延髄錐体〜延髄錐体交叉〜脊髄前角）に障害があった場合、抑制がなくなるため反射の亢進がみられる。 深部腱反射を観察しやすい箇所はいくつかある。 三角筋反射 反射中枢：C4〜C6 上腕二頭筋反射 上腕二頭筋の遠位腱（肘窩の内側）の叩打による 反射中枢：C5、C6 腕橈骨筋反射 腕橈骨筋の遠位腱（前腕外側の遠位）の叩打による 反射中枢：C5〜C7 上腕三頭筋反射 上腕三頭筋の遠位腱（上腕後面、肘頭より近位）の叩打による 反射中枢：C7、C8上 膝蓋腱反射　patellar tendon reflex　＝大腿四頭筋反射　patellar tendon 大腿四頭筋の膝蓋腱（下腿前面、膝蓋骨と脛骨の間隙）の叩打による 膝蓋腱をたたいたことにより、大腿四頭筋が一時的に引き伸ばされて起こる伸張反射 反射中枢：ヒトでは第2〜4腰髄 下腿三頭筋のアキレス腱（下腿後面、かかとより近位）の叩打による 持続性伸張反射、緊張性伸張反射　tonic stretch reflex 筋を伸張し固定した状態で生じる伸張反射 筋の長さの変化に反応する伸張反射 相動性伸張反射　phasic stretch reflex 伸張の速度に反応する伸張反射 ハンマーで腱や筋を叩打するような素早い筋伸張で誘発される伸張反射 痙縮は相動性伸張反射の増強を主体とする筋緊張 腱反射が亢進し、しばしばクローヌスを伴う。 クローヌス　clonus 適当な負荷が加わっている状態で、いったん相動性伸張反射が起こると、 　筋が収縮　→　筋紡錘発射が休止　→　反射性筋収縮が止む　→　負荷により筋は再び伸張 　→　筋紡錘の発射が再開　→　相動性伸張反射が起こる。という過程を繰り返す現象

  相反性抑制 reciprocal inhibition 運動ニューロンの支配には相反性神経支配があり、伸張反射時に同名筋（主動筋）のIa群線維は、抑制性介在ニューロンを介して、異名筋（拮抗筋）を支配するα運動ニューロンにシナプス前抑制をかけ、拮抗筋を弛緩させる。これが相反性抑制である。 伸張反射と相反性抑制により、同名筋は収縮し、拮抗筋は弛緩することによって、運動の速度と効率を高めている。

  屈曲反射 flexor reflex 有害な侵害刺激から肢を遠ざけようとする生体防御的な機能を持つ。 四肢の皮膚を傷害を起すほど強く刺激したとき、その部位の屈筋が収縮する反射をいう。四肢をもつ脊椎動物の基本的な反射形式の一つ 四肢に侵害刺激が与えられたとき，侵害受容器－侵害受容線維－脊髄運動神経－筋肉の経路によって、屈筋が反射的に収縮する。 刺激が強ければ、反射はその肢の屈筋全体に広がって屈曲協同運動となり、いくつかの関節がすべて屈曲して、体幹に向って折りたたまれる。 屈曲反射は危害から逃れるのに役立つので、逃避反射、防御反射、侵害受容反射とも呼ばれる。また、皮膚にある受容器から始まる反射なので、皮膚反射、外来反射などとも呼ばれる。 同時に起こる交差性伸展反射は片方の肢の屈曲によって生じる重心移動を補償する。

  交叉伸展反射　crossed extension reflex 屈曲反射の起こる肢と、反対側の肢が伸びる反射

○表在反射

角膜反射　Corneal reflex 三叉神経->顔面神経 角膜を脱脂綿の先で刺激し、目を閉じれば正常 どちら側の刺激でどちらが閉じたかを観察

咽頭反射　Pharyngeal (gag) reflex 舌咽神経->迷走神経 咽頭後壁を舌圧子で触る。 げっとなって後壁が挙上すれば正常

腹壁反射　Abdominal reflex T6-9, T9-11, T11-L1 腹の上、中、下を、外から中央に向かって鈍い針でこする。 臍が刺激側に曲がれば正常。出ないこともある。

挙睾筋反射　Cremasteric reflex 精巣挙筋、L1,2 大腿内側面を上から下にピンでこすると同側の睾丸が挙上する。

足底反射　Plantar reflex L5-S2 足底の外縁近くをこする。足趾が底屈すれば正常 母趾が背屈するとバビンスキー陽性となる。

肛門反射 Anal reflex S3-5 肛門周囲をこすったり、直腸に指を入れたりする。 肛門括約筋が収縮すればよい。

○病的反射　pathological reflex

• 中枢側にある上位運動ニューロンが傷害され、その下位運動ニューロンに対する抑制が消失したことによって生じる、正常では認められないような反射
• 乳幼児では正常児にもみられ、発達とともに消失する。
• 発達の評価にも用いられることがある。

  吸引反射　Sucking reflex 前頭葉または、両側大脳の広範な障害 口を軽く開かせ、上唇から口角のあたりを軽くこすり、口がとがれば陽性

  下顎反射　Jaw jerk reflex 反射中枢は橋 口を軽く開かせて検者の手指を下顎にあて、この手指の上をハンマーで叩くと、下顎が動き口を閉じる。明らかに認められれば亢進である。

  口とがらし反射　Snout reflex 両側錐体路障害 前頭葉損傷だけでなく、錐体外路系の損傷でも認められる。 上唇の中央を指先などで軽く叩く 唇が突出し、唇にしわができ、とがり口となれば陽性

  クボステーク徴候　Chvostek's sign 低カリウム血症 外耳孔前下で顔面神経幹を叩く

  ホフマン反射　Hoffmann's reflex, Hoffmann's sign　←→Ｈ波 　＝手指屈曲反射　finger flexor reflex 反射中枢はC8〜T1 Johann Hoffmann（1857/3/28〜1919/11/1, ドイツハイデルベルクの神経科医）は1911年にホフマン反射を発見し、1922年にはＨ波を発見した。 手関節を軽く背屈位とし、検者は患者の中指末節をはさみ、母指で患者の爪の部分を鋭く掌側にはじくと、母指の内転運動が起こる。 最も弱い刺激によって惹起される指の屈曲反射のことであり、これによって指の屈曲が現出する場合は、反射は非常に増強しており、病的であると判断される。 ホフマン反射が陽性であっても錐体路障害とは断定できない。

  ワルテンベルク反射　Wartenberg's reflex 　＝手指屈曲反射　finger flexor reflex 反射中枢はC6〜T1である。 Robert Wartenberg（1887〜1956, ドイツ→アメリカに亡命）が1953年に著作 "Diagnostic tests in Neurology"（佐野圭司訳「神経学的診察法」医歯薬出版）の中で指の腹部をたたく屈曲反射誘発法を記載した。 前腕回外位として手指を軽く屈曲位とし、検者の示指と中指を患者の4本の手指の上に横におき、その上を叩くと母指の屈曲運動がおこる。 正常では欠如ないし極めて軽度である。

  トレムナー反射　Tromner's reflex 反射中枢はC6〜T1である。 手関節を軽く背屈位、手指を軽く屈曲位とし、検者の中指末節の掌側を検者の中指で強くはじくと、母指の内転運動がおこる。

  バビンスキー反射、ババンスキー反射　Babinski's reflex 反射中枢はL4〜S1 Joseph Jules François Félix Babinski（1857〜1932、フランスの医師、シャルコーの弟子）が発見した脊髄反射の1つ 2歳未満の幼児には普通にみられる反射であるが、成人では正常時には現れない病的反射である。 バビンスキー反射は異常な足底反射なので、「バビンスキー反射陽性」の場合「バビンスキー現象、バビンスキー徴候」とも言う。 バビンスキー反射が現れうるような刺激を与えたときの反応を総称して、足底反射（plantar reflex）と言う。 バビンスキー反射の手技：足裏の外側を踵から足指先にむけて針のようなものでゆっくりと強くこすり上げる。 正常者では、バビンスキー反射の手技により足底反射が起こり、母趾は足底内側に屈曲する。 バビンスキー反射の陽性では、母趾が背屈する。足の親指が足の甲（足背）の方にゆっくり曲がり（拇指現象）、親指以外の四指は扇状に開くこともある（開扇現象）。 これは母趾現象または伸展性足底反応と呼ばれるものである。 典型的なバビンスキー反射の場合は、母趾は強直性に、しかも緩徐に伸展する。 2歳未満の幼児には普通にみられる反射であり、新生児の神経系異常を発見する検査としてこの反射の確認が幅広く行われている。 年齢を重ねるにつれ足の指が足の裏側（足底）に曲がる（屈曲）反応になる、もしくは現れなくなるが、成長後もバビンスキー反射がみられると錐体路障害が疑われる。 錐体路障害（錐体路徴候）を示唆するものとして信頼度が高いため、脳と脊髄を結ぶ神経伝導路である錐体路の障害が疑われる患者に対して行う。 自身の意志で随意的に足指を反らせない者に対しても反射が起こり得るため、錐体路障害を示唆するものとして信頼度が高い。

  チャドック反射　Chaddock's reflex 反射中枢はL4〜S1 バビンスキー反射の変法 Charles Gilbert Chaddock（1861〜1936, 米国の医師、1897〜1899年にパリのバビンスキーのラボに留学）が1911年に報告した反射 外果の下をこする

運動麻痺　paralysis　←→運動麻痺＠運動神経障害

• 中枢神経あるいは末梢神経の障害により、自分の意思で筋肉を動かせなくなった状態
• 運動麻痺がどのレベルの障害でおこるかによって運動麻痺の様相はさまざまに変化するため、運動麻痺の特徴を正しく把握することにより。逆に障害の部位を推測することが可能となる。
• 運動麻痺は痙性麻痺と弛緩性麻痺に分けられる。

  痙性麻痺　spastic paralysis　←→痙縮/遺伝性痙性対麻痺 錐体路徴候の一つ 脳・脊髄の障害のために手足が突っ張るようになり、手足を曲げられない、関節が屈曲・伸展してしまい思うように動かせない、などの運動障害のもとになる症状 上位運動ニューロンの障害では病変部以下の半身麻痺（片麻痺）をきたすことが多いが，脳幹や脊髄の障害では両側性麻痺を示すこともある。 深部腱反射の亢進と筋トーヌスの亢進を伴う痙性麻痺の形をとる。 脳卒中後などに現れる。

  弛緩性麻痺　flaccid paralysis 下位運動ニューロンの障害では，その支配領域に筋トーヌスの低下を伴う弛緩性麻痺をきたし、深部腱反射は減弱ないし消失し、筋萎縮を伴う。 ウイルスなどの種々の病原体の感染により、急性弛緩性麻痺が生じる。

  
  

  共同運動　synkinesis　←→運動麻痺　参考* 脳梗塞や外傷による後遺症の一つで、特に回復期に認められるものである。 中枢性の病変の回復時に一過性にみられるパターン化された筋収縮を指す。例えば、上肢を挙上しようとすると、肩甲骨の挙上後退、肩関節が外転、外旋もしくは内旋、肘関節が屈曲、手関節と手指が屈曲するパターンをとりやすい。機能回復がすすむにつれ、次第に各筋が分離した収縮が可能になる。 中枢性病変に起因する運動麻痺の回復は、筋力が直線的に増強していくというものではなく、共同運動と呼ばれる、パターン化された筋収縮がおこる。 発病の当初は随意性を喪失していることが多いが、やがて肩･肘･手指全体を生理学的な屈曲あるいは伸展方向に同時にのみ動かせる運動だけができるようになりこれを共同運動と呼ぶ。続いて各関節を単独で動かせ、さらに回復が進めば、複数の関節を屈曲・伸展逆方向に同時に動かすことができる複合運動が可能になる。 一般的に上肢の場合は屈曲が、下肢の場合は伸展がより容易であるといった特性がある。上肢を挙上しようとすると、肩甲骨の挙上後退、肩関節が外転、外旋もしくは内旋、肘関節が屈曲、手関節と手指が屈曲するパターンをとりやすい。下肢の場合は股関節の伸展・内旋・内転、膝関節の伸展、足関節の底屈・内反と足趾の底屈が生じやすい。機能回復がすすむにつれ、次第に各筋が分離した収縮が可能になる。 顔面神経麻痺の後遺症で多いのが共同運動。麻痺発症後3～4か月後からでてくるもので、口の開閉に伴い目が動いてしまうといったもの。まばたきをすると口角があがってしまったり、「う」の口をすると目が閉じてしまうなどがある。神経が再生する際に、もともと支配していた筋肉とは違う筋肉に繋がってしまう（過誤再生）ことで共同運動は起きる。

---

---

パワードスーツ　powered suit　参考1

• 人体に装着される電動アクチュエーターや人工筋肉などの動力を用いた、外骨格型、あるいは衣服型の装置
• SF作品に登場したことから日本で多く用いられるようになった名称であり、英語では一般的にpowered suitではなくpowered exoskeleton（強化外骨格）と総称される。
• 日本語ではそのほかにも、直訳で強化服、半分だけ訳して強化スーツとも呼ばれているほか、ロボットスーツと呼ばれる物も存在する。医療・介護分野で使われているものは、パワーアシストスーツと呼称されることもある。また近年はマッスルスーツ（東京理科大学発ベンチャー株式会社イノフィスの登録商標）という呼称も普及してきている。
• 一般的な建設機械などでは人間の力を超えて遥かに作業効率の良い装置も使われているが、当装置は人間の筋力を増強するため、「着用する」という形態で運用される機械装置で、荷物の持ち運びや走る、跳ぶといった、一個人の人間としての動作を強化拡張する目的で使われる。
• もともとは、ロバート・A・ハインラインのSF小説『宇宙の戦士』（1959年）に登場する、重装甲・重武装と倍力機能を持った架空の強化防護服の呼称だった。歩兵一個人に「ゴリラも容易く倒せる怪力」と「戦車並の装甲」、（戦術核兵器や神経ガスを含む）「戦闘車両並の重武装」、「小型宇宙船並の環境適応力」、「戦闘ヘリ以上の機動力」（ただし、超長距離ジャンプやホバリングはできるが飛行能力はない）を持たせることを目的とした装備である。着用した人間の動きをそのままフィードバックして動かせる「マスター・スレイブ方式」を採っており、これが搭乗・操縦型の人型兵器との決定的な違いとなっている。これは既に同じハインラインの小説「ウォルドゥ」（1942年）で固定式の遠隔操作型マニピュレーターの操作方式として描かれており、こちらが元祖であるといわれる。
• 第二次世界大戦後、原子力の発展に伴い、放射性物質を扱ったり原子炉内部への立ち入りのため、「移動可能なマニピュレータ（モビル・マニピュレータ）」の開発が求められた。これは後に宇宙用・深海作業用に発展するもので、その多くは遠隔操作型であり当装置の概念とは異なるものであった。しかし、1961年に開発されたジェネラル・エレクトリック社製の「ビートル」は乗員が乗り込み操作する物で、ある程度パワードスーツ的な要素を持っていた。もっとも走行には無限軌道を用いており、また放射線を遮るための装備による重量過大で失敗に終わっている。このような分野では、日本においてテムザック製の実用型レスキューロボット「援竜」が開発されている。
  
  

  大型レスキューロボット　T-52 援竜 レスキューロボット 全高3450mm、全長3500mm、全幅2400mm（左右腕部全開で10m）、総重量5t。クローラ走行で最高速度3km/h。動力源はディーゼルエンジン 株式会社テムザックと北九州市消防局、独立行政法人消防研究所、京都大学と共同開発した。2004年1月1日発表、同年1月11日に北九州市消防出初式で初公開。災害現場の瓦礫撤去や、人間が接近できない場所での救助活動をする。搭乗操作と遠隔操作の両方が可能。T-5の水圧駆動から油圧駆動に変更され大幅に出力が増大した。 株式会社テムザック(Tmsuk Co., Ltd.)：福岡県宗像市に本社を構えるロボットの開発・製造・販売をおこなう企業である。“人とロボットの安全で快適な共存社会を創出する。

  ロボットスーツHAL® 　Hybrid Assistive Limb：HAL 1996年に筑波大学大学院システム情報工学研究科・サイバニクス研究室の山海嘉之教授らによって開発されたロボットスーツHAL CYBERDYNE株式会社：山海教授の研究成果を商品化するため、2004年6月に設立された会社　産学共同体企業 皮膚表面の生体電位信号を読み取り動作する世界初のパワードスーツ 装着者の「こう動きたい」という意思を脳が送り出す信号から読み取り、それに合わせてパワーユニットをコントロールすることで、動作を補助する装着型ロボット 装着者の「歩きたい」という意思に合わせてHAL®のパワーユニットが働き、各関節に装備されたモーターや制御機器が作動して装着者の動きを補助する。そうすることで、ふだんより大きな力を出すことができたり、スムーズに動くことができたりする。 全身型は例えば100kgのレッグプレスができる人間が装着すれば180kgを動かすことができ、数kgを持ち上げる感覚で40kgの重量物を持ち上げることができる。 MEDICAL TYPE 医療用下肢タイプ (JPモデル) 身体に装着することによって装着者の身体運動を支援する機器 装着者の下肢関節動作をアシストし、リハビリ歩行訓練に使われる。 2008年10月からHALの下半身タイプが大和ハウス工業からリース販売された。 NON-MEDICAL TYPE 装着者のトレーニングを促すタイプと、装着者の動作負荷を軽減するタイプがある。 ：腕や脚の関節に対応できる集中的なトレーニングに特化 HAL®福祉用（下肢タイプ）：装着者自身の脚での歩行や立ち座りのトレーニングをアシスト HAL®介護支援用（腰タイプ）：移乗介助のような介助動作において腰部にかかる負荷を低減 HAL®作業支援用（腰タイプ）：重量物を持ったときに腰部にかかる負荷を低減 慶應義塾大学医学部とCYBERDYNE 株式会社は、ロボットスーツHAL®医療用（以下「HAL®医療用」という）を活用し、世界初の最先端研究を加速推進し、医療イノベーションを実現することで、健康長寿社会の確立にスピーディーに貢献するため、連携協定を締結している。　参考 北野病院のリハビリテーション科では、ロボットスーツ・HAL外来を開始した。　 サイボーグ型ロボットHAL®（Hybrid Assistive Lumb®）医療用下肢タイプを用いた外来リハビリテーション

Pain Relief