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白はく質ただし

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア（Wikipedia）』
白はく質ただし
特徴とくちょう的てきな細こまかい網目あみめ状じょうの外観がいかんを持もつ白しろ質しつ（画像がぞう左ひだり、薄うすいピンクの色いろの影かげ）と、特徴とくちょう的てきな神経しんけい細胞さいぼう体たいを持もつ灰はい白しろ質しつ（画像がぞう右みぎ、濃こいピンクの色いろの影かげ）を示しめす顕微鏡けんびきょう写真しゃしん（英語えいご版ばん）。HPS stain。
ヒトの脳のうを右みぎ解剖かいぼうした側面そくめん図ず。灰はい白しろ質しつ（外側そとがわの暗くらい部分ぶぶん）と白しろ質しつ（内側うちがわの白しろい部分ぶぶん）を確認かくにんできる。
概要がいよう
表記ひょうき・識別しきべつ
ラテン語らてんご substantia alba
MeSH D066127
TA A14.1.00.009、A14.1.02.024、A14.1.02.201、A14.1.04.101、A14.1.05.102、A14.1.05.302、A14.1.06.201
FMA 83929
解剖かいぼう学がく用語ようご
ヒトの脳のうの白しろ質しつ構造こうぞう（MRIで撮影さつえいしたもの）

白はく質ただし（はくしつ、英語えいご: White matter）は、中枢ちゅうすう神経しんけい系けい(CNS)の中なかで特とくに有ゆう髄ずい化かされた神経しんけい線維せんいで構成こうせいされる領域りょういきのこと[1]。長ながい間あいだ受動じゅどう的てきな組織そしきと考かんがえられてきたが、学習がくしゅうや脳のう機能きのうに影響えいきょうを与あたえ、活動かつどう電位でんいの分布ぶんぷを調節ちょうせつし、リレーとして機能きのうし、異ことなる脳のうの領域りょういき間あいだの伝達でんたつを調整ちょうせいする[2]。

髄ずい鞘さや（ミエリン鞘さや）に含ふくまれる脂質ししつによって比較的ひかくてき明あかるい見みた目めをしていることから白はく質ただしと呼よばれる。しかしながら、切きり出だしたばかりの脳のうの組織そしきは髄ずい鞘さやの大だい部分ぶぶんが毛細血管もうさいけっかんのある脂質ししつ組織そしきで構成こうせいされているため、肉眼にくがんではピンクがかった白色はくしょくに見みえる。標本ひょうほんにおいて白しろ質しつが白しろいのは、通常つうじょうホルムアルデヒドで保存ほぞんされているためである。

構造こうぞう

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白はく質ただし

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白しろ質しつは、脳のうのさまざまな灰はい白しろ質しつ領域りょういき（神経しんけい細胞さいぼう体たいのある場所ばしょ）を互たがいにつなぐ束たばで構成こうせいされており、神経しんけい細胞さいぼう間あいだの神経しんけいインパルスを伝達でんたつしている。髄ずい鞘さやは絶縁ぜつえん体たいとして働はたらき、電気でんき信号しんごうが軸じく索さくを通とおるのではなく跳躍ちょうやくすることを可能かのうにし、すべての神経しんけい信号しんごうの伝達でんたつ速度そくどを速はやめる[3]。

大脳だいのう半球はんきゅう内ないの長距離ちょうきょり線維せんいの総数そうすうは、皮質ひしつ-皮質ひしつ線維せんいの総数そうすう（皮質ひしつ領域りょういき全体ぜんたい）の2%であり、脳のうの最大さいだいの白色はくしょく組織そしき構造こうぞうである脳のう梁はりで2つの半球はんきゅう間あいだを繋つないでいる線維せんいとほぼ同おなじ数すうである[4]。SchüzとBraitenbergは「粗あらい法則ほうそくであるが、ある範囲はんいの長ながさの線維せんいの数かずはその長ながさに反比例はんぴれいする」と記しるしている[4]。

非ひ高齢こうれい者しゃの白しろ質しつにおける血管けっかんの割合わりあいは1.7–3.6%である[5]。

灰はい白しろ質しつ

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脳のうのもう1つの主要しゅような構成こうせい要素ようそは、神経しんけい細胞さいぼうで構成こうせいされる灰はい白しろ質しつ（実際じっさいには毛細血管もうさいけっかんによりピンクがかった褐色かっしょくである）である。黒くろ質しつは、脳のう内ないに見みられる3番目ばんめの色いろの要素ようそであり、ドーパミン作動さどう性せい神経しんけい細胞さいぼうのメラニンレベルが近ちかくの領域りょういきよりも高たかいため、暗くらく見みえる。使用しようする染色せんしょくの種類しゅるいによっては、顕微鏡けんびきょうのスライド上じょうで白しろ質しつが灰はい白しろ質しつよりも暗くらく見みえることがある。大脳だいのう及および脊髄せきずいの白しろ質しつには、樹き状じょう突起とっき、神経しんけい細胞さいぼう体たい、または短みじかい軸じく索さくが含ふくまれず[要よう出典しゅってん]、これは灰はい白しろ質しつにのみ見みられる。

位置いち

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白しろ質しつは、脳のうの深部しんぶと脊髄せきずいの表層ひょうそう部ぶの大だい部分ぶぶんを形成けいせいする。大脳だいのう白しろ質しつの中なかには、大脳だいのう基底きてい核かく（尾お状じょう核かく、被ひ殻から、淡あわ蒼あお球だま、黒くろ質しつ、視床ししょう下か核かく、側がわ坐すわ核かく）や脳幹のうかん核かく（赤あか核かく（英語えいご版ばん）、脳神経のうしんけい核かく）などの灰はい白しろ質しつの集合しゅうごう体たいが広ひろがっている。

小脳しょうのうは大脳だいのうと同様どうようの構造こうぞうをしており、小脳しょうのう皮質ひしつの表層ひょうそう、深部しんぶの小脳しょうのう白しろ質しつ（"arbor vitae"と呼よばれる）、深部しんぶの小脳しょうのう白しろ質しつに囲かこまれた灰はい白しろ質しつの集合しゅうごう体たい（歯は状じょう核かく（英語えいご版ばん）、球状きゅうじょう核かく（英語えいご版ばん）、栓せん状じょう核かく（英語えいご版ばん）、室しつ頂いただき核かく（英語えいご版ばん））がある。また、液体えきたいで満みたされた脳のう室しつ（英語えいご版ばん）（側がわ脳のう室しつ、第だい三さん脳のう室しつ、中ちゅう脳のう水道すいどう、第だい四よん脳のう室しつ）も大脳だいのう白しろ質しつの深部しんぶにある。

有ゆう髄ずい軸じく索さくの長ながさ

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男性だんせいの白しろ質しつは、体積たいせきと有ゆう髄ずい軸じく索さくの長ながさの両方りょうほうにおいて女性じょせいよりも多おおい。20歳さいの時点じてんで男性だんせいの有ゆう髄ずい線維せんいの総そう延長えんちょうは176,000 kmであるのに対たいし、女性じょせいは149,000 kmである[6]。加か齢よわいとともに総そう延長えんちょうは10年ねんごとに約やく10%減少げんしょうし、80歳さいの時点じてんで男性だんせいは97,200 km、女性じょせいは82,000 kmとなる[6]。この減少げんしょうはほとんど細ほそい線維せんいが損失そんしつするためである[6]。

機能きのう

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白しろ質しつは中枢ちゅうすう神経しんけい系けいの灰はい白しろ質しつの異ことなる領域りょういき間あいだでメッセージを伝達でんたつする組織そしきである。白しろ質しつが白しろいのは、神経しんけい線維せんい（軸じく索さく）を取とり囲かこむ脂肪しぼう質しつの物質ぶっしつ（ミエリン）があるからである。このミエリンはほとんどすべての長ながい神経しんけい線維せんいに含ふくまれており、電気でんき的てきな絶縁ぜつえん体たいの役割やくわりをしている。これはメッセージをあちこちに素早すばやく伝達でんたつするために重要じゅうような役割やくわりをする。

20代だいで発達はったつのピークを迎むかえる灰はい白しろ質しつとは異ことなり、白はく質ただしは発達はったつを続つづけ中年ちゅうねん期きにピークを迎むかえる[7]。

研究けんきゅう

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多発たはつ性せい硬化こうか症しょう (MS) は、白しろ質しつを侵おかす中枢ちゅうすう神経しんけい系けいの炎症えんしょう性せい脱だつ髄ずい疾患しっかんの中なかで最もっとも一般いっぱん的てきな疾患しっかんである。MSの病変びょうへんでは、軸じく索さくの周まわりの髄ずい鞘さやが炎症えんしょうにより悪化あっかする[8]。アルコール使用しよう障害しょうがいは、白はく質ただし容積ようせきの減少げんしょうと関連かんれんする[9]。

白しろ質しつのアミロイド斑まだらは、アルツハイマー病びょうやその他たの神経しんけい変性へんせい疾患しっかんと関連かんれんする可能かのう性せいがある[10]。加か齢よわいに伴ともなって一般いっぱん的てきに起おこるその他たの変化へんかとしては、白しろ質しつ希薄きはく化か（英語えいご版ばん）があり、これは髄ずい鞘さや淡あわ明あきら化かの喪失そうしつ、軸じく索さくの喪失そうしつ、血液けつえき脳のう関門かんもんの制限せいげん機能きのうの低下ていかなど様々さまざまな状態じょうたいと相関そうかんしている可能かのう性せいがある[11]。

MRI上じょうの白しろ質しつ病変びょうへん(en:White matter lesion)は、認知にんち障害しょうがいやうつ病びょうなどいくつかの有害ゆうがいなことと関連かんれんしている[12]。高こう濃度のうどな白しろ質しつ(en:White matter hyperintensity)は、脳のう血管けっかん性せい認知にんち症しょう、特とくに小しょう血管けっかん/皮質ひしつ下かのタイプの血管けっかん性せい認知にんち症しょうでより多おおく見みられる[13]。

体積たいせき

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白しろ質しつの体積たいせきが小ちいさいほど、注意ちゅうい力りょく、陳述ちんじゅつ記憶きおく、実行じっこう機能きのう、知能ちのう、学術がくじゅつ成績せいせきの大おおきな障害しょうがいと関連かんれんしている可能かのう性せいがある[14][15]。しかし、体積たいせきは神経しんけい可塑かそ性せい（英語えいご版ばん）により生涯しょうがいを通つうじて継続けいぞく的てきに変化へんかし、他たの脳のう領域りょういきでの代償だいしょう効果こうかがあるためある種しゅの機能きのう障害しょうがいの決定けってい要因よういんではなく一因いちいんである[15]。白しろ質しつの完全かんぜん性せいは加か齢よわいにより低下ていかするが[16]、定期ていき的てきな有ゆう酸素さんそ運動うんどうにより長期ちょうき的てきに加か齢よわい効果こうかが先送さきおくりされたり逆ぎゃくに白しろ質しつの完全かんぜん性せいが高たかめられたりするようである[16]。炎症えんしょうや損傷そんしょうによる白はく質ただし容積ようせきの変化へんかは、閉塞へいそく性せい睡眠すいみん時じ無む呼吸こきゅう（英語えいご版ばん）の重症じゅうしょう化かの要因よういんとなる可能かのう性せいがある[17][18]。

イメージング

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白しろ質しつの研究けんきゅうは、核かく磁気じき共鳴きょうめい画像がぞう法ほう(MRI)の脳のうスキャナを用もちいた拡散かくさんテンソルイメージングと呼よばれるニューロイメージングにより進すすめられている。2007年ねん時点じてんで700以上いじょうの論文ろんぶんが発表はっぴょうされている[19]。

Jan Scholzらによる2009年ねんの論文ろんぶん[20]では、拡散かくさんテンソルイメージング (DTI) を用もちいて新あたらしい運動うんどう課題かだい（例たとえばジャグリング）を学習がくしゅうすることによる白はく質ただし体積たいせきの変化へんかが示しめされている。この研究けんきゅうは運動うんどう学習がくしゅうと白しろ質しつの変化へんかを関連付かんれんづけた最初さいしょの論文ろんぶんとして重要じゅうようである。これまで多おおくの研究けんきゅう者しゃはこの種たねの学習がくしゅうは白しろ質しつには存在そんざいしない樹き状じょう突起とっきによってのみ媒介ばいかいされると考かんがえていた。著者ちょしゃらは、軸じく索さくの電気でんき的てき活動かつどうが軸じく索さくの髄ずい鞘さや形成けいせいを制御せいぎょしている可能かのう性せいを示唆しさしている。Sampaio-Baptistaらによるもっと最近さいきんのDTIの研究けんきゅうでは、運動うんどう学習がくしゅうに伴ともなう白しろ質しつの変化へんかと髄ずい鞘さやの増加ぞうかが報告ほうこくされている[21]。

出典しゅってん

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]
  1. ^ Blumenfeld, Hal (2010). Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. p. 21. ISBN 9780878936137. "Areas of the CNS made up mainly of myelinated axons are called white matter." 
  2. ^ Douglas Fields, R. (2008). “White Matter Matters”. Scientific American 298 (3): 54–61. Bibcode: 2008SciAm.298c..54D. doi:10.1038/scientificamerican0308-54. 
  3. ^ Klein, S.B., & Thorne, B.M. Biological Psychology. Worth Publishers: New York. 2007.[要ようページ番号ばんごう]
  4. ^ a b Schüz, Almut; Braitenberg, Valentino (2002). “The human cortical white matter: Quantitative aspects of cortico-cortical long-range connectivity”. In Schüz, Almut; Braitenberg, Valentino. Cortical Areas: Unity and Diversity, Conceptual Advances in Brain Research. Taylor and Francis. pp. 377–86. ISBN 978-0-415-27723-5 
  5. ^ Leenders, K. L.; Perani, D.; Lammertsma, A. A.; Heather, J. D.; Buckingham, P.; Jones, T.; Healy, M. J. R.; Gibbs, J. M. et al. (1990). “Cerebral Blood Flow, Blood Volume and Oxygen Utilization”. Brain 113: 27–47. doi:10.1093/brain/113.1.27. PMID 2302536. 
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  7. ^ Sowell, Elizabeth R.; Peterson, Bradley S.; Thompson, Paul M.; Welcome, Suzanne E.; Henkenius, Amy L.; Toga, Arthur W. (2003). “Mapping cortical change across the human life span”. Nature Neuroscience 6 (3): 309–15. doi:10.1038/nn1008. PMID 12548289. 
  8. ^ Höftberger, Romana; Lassmann, Hans (2018). “Inflammatory demyelinating diseases of the central nervous system”. Handbook of Clinical Neurology. 145. Elsevier. pp. 263–283. doi:10.1016/b978-0-12-802395-2.00019-5. ISBN 978-0-12-802395-2. ISSN 0072-9752. PMC 7149979. PMID 28987175 
  9. ^ Monnig, Mollie A.; Tonigan, J. Scott; Yeo, Ronald A.; Thoma, Robert J.; McCrady, Barbara S. (2013). “White matter volume in alcohol use disorders: A meta-analysis”. Addiction Biology 18 (3): 581–92. doi:10.1111/j.1369-1600.2012.00441.x. PMC 3390447. PMID 22458455. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390447/. 
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  18. ^ Chen, Hsiu-Ling; Lu, Cheng-Hsien; Lin, Hsin-Ching; Chen, Pei-Chin; Chou, Kun-Hsien; Lin, Wei-Ming; Tsai, Nai-Wen; Su, Yu-Jih et al. (2015-03-01). “White Matter Damage and Systemic Inflammation in Obstructive Sleep Apnea”. Sleep 38 (3): 361–370. doi:10.5665/sleep.4490. ISSN 0161-8105. PMC 4335530. PMID 25325459. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4335530/. 
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関連かんれん項目こうもく

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脳のう - 大脳だいのう基底きてい核かく
吻側, 終おわり脳のう
(線条せんじょう体たい)
尾お側がわ, 間あいだ脳のう
尾お側がわ, 中ちゅう脳のう
経路けいろ

注ちゅう: 側がわ坐すわ核かく, 前まえ障さわ 及および 扁ひらた桃もも体たい は文献ぶんけんによっては大脳だいのう基底きてい核かくの一部いちぶとされることもある。

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