体性神経系（SNS）は、身体のすべての随意運動をつかさどる末梢神経系部門である。体性神経系は、比較的太い知覚神経と運動神経から構成されており、これらの神経がインパルスを素早く伝達することで、私たちは環境中の刺激に素早く反応することができる。
キーポイント
- 定義体性神経系（SNS）は末梢神経系の一部であり、随意運動を制御し、感覚情報を伝達する。
- 構成要素：感覚ニューロン、運動ニューロン、神経筋接合部を含み、脳と筋肉間のコミュニケーションを促進する。
- 機能：随意筋運動と反射弧を司り、刺激に素早く反応する。
- 障害：ALS、多発性硬化症、椎間板ヘルニアなどの疾患があり、震えや運動機能障害を引き起こす。
- 健康健康的な食生活と適度な運動がSNSの保護に役立つ。
体性神経系とは？
体性神経系は意識的にコントロールされている。例えば、私たちが本を手に取ろうと決めたとき、脳は運動ニューロンを通じて腕の筋肉に信号を送り、筋肉を収縮させるよう指示する。
体性神経系もまた、無意識のうちに活性化することができる。例えば、反射を引き起こしたり、筋肉の記憶を利用したり、痛みを伴う刺激から自動的に離れたりするときなどである。
SNSは他の神経系とどのように関わっているのか？
人間の神経系は中枢神経系と末梢神経系に分かれる。中枢神経系（CNS）は脳と脊髄からなる。末梢神経系（PNS）は、全身に張り巡らされたその他のすべての神経で構成されている。
末梢神経は、中枢神経系と私たちの臓器、筋肉、腺をつないでいる。PNSは体性神経系と自律神経系に分けられる。
体性神経系(SNS)は随意神経系である。その主な役割は、骨格筋運動を意識的にコントロールすることである。SNSは反射などの不随意運動も扱う。
自律神経系（ANS）は、身体の不随意機能、つまり自動的に働く機能を担当している。自律神経系は、心拍数、呼吸、消化など、私たちの生命と機能を維持するすべてのプロセスをコントロールしている。自律神経系はさらに、交感神経系（闘争・逃走）と副交感神経 系（休息・消化）に分けられる。
体性神経系と自律神経系はしばしば連動する。例えば、膀胱のコントロールでは、副交感神経の支配によって尿は膀胱から出るが、排尿には体性（随意）筋のコントロールが必要である。
体性神経系の解剖
体性神経系には、骨格筋を支配するすべての神経が含まれる。これらの神経は脊髄と脳幹から発生し、末梢神経系全体に伸びている。体性神経は、私たちが筋肉の動きを自発的にコントロールすることを可能にするが、意識的な意思決定なしに活性化されることもある（反射など）。
体性神経系には、感覚ニューロンと運動ニューロンの両方が含まれる。感覚ニューロンは求心性で、身体から脳に信号を送る。求心性運動ニューロンはその逆の働きをする。
体性神経線維は比較的厚いミエリン層で絶縁されているため、インパルスを素早く伝達する。そのため、私たちは環境の刺激に素早く反応することができる。
脳と脊髄
体性神経系は末梢神経系の一部であるが、その機能にはやはり中枢神経系が不可欠である。脳は感覚入力を解釈し、全身を制御するために運動反応の信号を送る。前頭葉にある運動皮質は、体性運動インパルスを発生させる。
脊髄は背中を通る長い神経の柱で、脳と他の身体部位との間でメッセージを伝達する。脊髄は、体性運動ニューロンと体性反射アーク の重要な中継センターである。
体性神経系に関与するいくつかの神経は、脳と脊髄から直 接出ている。これらは脳神経と脊髄神経と呼ばれる。
脳神経は12対あり、そのうちの10対は脳幹から出 ている。これらの神経は、目や鼻などの感覚器からの信号を受け取る。脳神経はまた、頭の筋肉を自発的にコントロールする。
脊髄神経は31対あり、脊椎のさまざまな部位に関連している。脊髄神経は、末梢と脊髄の間で体性感覚信号と随意運動 信号を伝達する。
体性感覚ニューロン
体性神経系の感覚ニューロンは、筋肉、骨、皮膚 に終末を持つ。体性感覚ニューロンは体性感覚を拾い上げる。
体性感覚には、外受容性（体外）と固有受容性（体内）がある。外受容性体性感覚には、触覚、痛覚、温度、圧力などがある。
固有受容感覚には、関節の位置や筋肉の緊張が含まれ、環境内での身体の位置の方向づけに役立つ。
体性運動ニューロン
体性神経系の運動ニューロンは骨格筋を支配する。つまり、私たちが自発的にコントロールできるすべての筋肉である。大きく分けて上部運動ニューロンと下部運動ニューロンの2種類がある。
上位運動ニューロンは脳の大脳皮質で発生する。脊髄にある下位運動ニューロンとシナプスを形成し、筋肉を支配する。
シナプスは、神経が化学的または電気的インパルスを他の神経や標的組織に伝達する場所である。
上位運動ニューロン
上位運動ニューロンは、脳から脊髄に信号を伝える神経 細胞である。前頭葉にある脳の一次運動皮質から発生する。運動皮質は、随意運動制御のための信号を生成す る。上位運動ニューロンは、錐体路と錐体外路の2つの路をたどる。
錐体路：ほとんどの上位運動ニューロンは、脳と脊髄 をつなぐ脳幹の髄質錐体を通過する。
これらの錐体路線維は、大まかなものから極めて正確なものまで、あらゆる随意筋運動の信号を伝達する。
錐体外路：これらの神経線維は、脳幹を通過する際に髄質錐体を通過しない。錐体外路線維は、スピードや協調性など随意運動の修正に信号を送る。
また、姿勢などの不随意運動制御のための信号や、時間の経過とともに不随意となる動作、すなわち筋記憶も伝達する。
下位運動ニューロン
下部運動ニューロンは、体性神経系の最後のリンクである。脊髄から発生し、全身の骨格筋を支配する。下位運動ニューロンが上位運動ニューロンから刺激を受けると、筋を収縮させる。
体性神経系の下位運動ニューロンは、アルファ、 ベータ、ガンマの3種類からなる。
- アルファ運動ニューロン：体性神経系で最も多く存在する下位運動ニューロン。アルファ運動ニューロンは筋肉の大部分を支配し、収縮を促す。
- ガンマ運動ニューロン：アルファ・ニューロンとは異なり、ガンマ・ニューロンは筋収縮を引き起こさない。その代わり、筋の伸張を感知する線維を支配し、αニューロンに収縮を促進し続けるよう指示する。
- β運動ニューロン：β運動ニューロンの役割についてはほとんど知られていない。β運動ニューロンはα運動ニューロンやγ運動ニューロンと同じ種類の運動線維を支配しており、他の2つの運動ニューロンの機能をサポートしている可能性がある。
下位運動ニューロンは体性反射アークにも関与している。感覚神経は特定の刺激を感知し、脊髄の下位運動ニュー ロンと直接シナプスして、特定の筋収縮を起こす。反射弧は脳をバイパスするため、これらの作用は急速 に起こるが、不随意である。
例えば、膝の下の膝蓋腱を叩くと、大腿四頭筋が収縮し、下腿が伸展する。感覚神経からのインパルスは、1つ以上の介在ニューロンを通って運動神経に到達することもある。
SNSはどのようにして運動を生み出すのか？
人体には、骨格筋、心筋、平滑筋の3つの主要な筋タイプがある。心筋は心臓を構成し、平滑筋は消化管などの内臓系に存在する。どちらも自律神経系によってコントロールされている。
体性神経系は骨格筋をコントロールする。骨格筋の例としては、上腕二頭筋、上腕三頭筋、大腿四頭筋などがある。
下位運動ニューロンが筋に到達すると、筋線維とシナプスして神経筋接合部を形成する。筋線維は、筋肉を構成する細長い円柱状の細胞である。ほとんどの筋線維は、実際の筋収縮を起こすように設計されている。α運動ニューロンが筋線維を支配している。
収縮しない筋線維は筋紡錘と呼ばれ、筋の伸張を感知し、ガンマ運動ニューロンによって支配されている。
筋収縮の意図から行動までのステップは以下の通りである：
- 体性感覚入力は、動くべきことを脳に伝える（例：手が熱い表面にある）、あるいは単に動くことを決める（例：鉛筆を取りたい）。
- 一次運動野が運動信号を生成する。
- 上位運動ニューロンはその信号を拾 い、脊髄に伝える。
- 脊髄では、上部運動ニューロンと下部運動ニュー ロンがシナプスする。
- 下位運動ニューロンは、神経筋接合部を介して筋繊維に 信号を伝える。
- 信号は筋繊維の収縮を誘発し、筋は収縮する。
- 筋は短縮し、意図した動作を行うための力を生み出す！
この迅速なプロセスが繰り返されることで、骨格筋のあらゆる小さな動きが生み出される。
筋肉や関節からの感覚入力は中枢神経系に送られ、私たちは自分の動きをモニターし、必要に応じて調整することができる。このフィードバックはプロプリオセプションと呼ばれ、手足が空間内のどの位置にあり、どれだけの力を発揮しているかを知るために重要である。
体性神経系の障害
体性神経系の障害は、脳の運動皮質から骨格筋までのあらゆる場所で起こりうる。体性神経系障害の一般的な用語は、運動ニューロン疾患と末梢神経障害である。
症状としては、振戦、筋痙攣、運動機能障害などがよくみられる。先天性のものもあれば、生涯を通じて発症するものもある。
怪我、ウイルス、毒素などの原因は、遺伝的なものもあれば外的なものもある。原因や危険因子は不明なことが多い。
体性神経系が関与する疾患の例としては、以下が挙げられる：
- 筋萎縮性側索硬化症（ALS）、ルー・ゲーリッグ病とも呼ばれる。
- 多発性硬化症（MS）
- ポリオ性脊髄炎
- 椎間板ヘルニア
- 橈骨神経障害（神経がつまった状態）
- 脊髄外傷
これらの症状に対する治療法はさまざまである。薬物療法が必要な場合もあれば、手術が必要な場合もある。体性神経系の全体的な健康を守るための戦略としては、中強度の運動を定期的に行い、脂肪と抗酸化物質の少ない食事を摂ることが挙げられます。
結論
体性神経系は、すべての随意運動の制御に重要である。体性感覚神経は、圧力、温度、痛みなどの環境からの情報や、身体の位置を知覚する。
体性運動神経は、身体の骨格筋を神経支配し、それに応じて運動反応を起こす。
よくある質問
SNSの役割は何ですか？
体性神経系は、骨格筋の運動を意識的にコントロールします。体性神経系は末梢神経系の一部門で、感覚ニューロンと運動ニューロンを含んでいます。
体性神経系はまた、いくつかの無意識的な運動機能（例：運動の協調、筋記憶からの働きかけ、反射）にも関与しています。
SNS機能の例とは？
体性神経系が機能する例はたくさんある。体性神経系は、骨格筋を動かすときに機能します。例えば、歩く、走る、重りを持ち上げる、スポーツをするなどです。
体性神経系は、まばたきや飲み込みなど、目や頭の動きもコントロールしています。
SNSの主な構成要素は何ですか？
SNSの主な構成要素は、体性感覚ニューロン、運動皮質、上部および下部運動ニューロン、神経筋接合部です。体性感覚ニューロンは、圧力や触覚などの情報を脳に送る。
運動皮質は運動信号を生成し、上部運動ニュー ロンから脊髄に伝達される。下部運動ニューロンは、脊髄から神経筋接合部を通じて伝達された信号を筋肉に伝える。
体性神経系を守るには？
加齢に伴い、体性神経系は自然に衰え、感覚や運動 のコントロールが低下する。これは多くの場合、神経筋接合部（NMJ）の劣化によるものである。研究では、食事がNMJの健康に重要な役割を果たしていることが示唆されている。
マウスモデルを用いた実験では、高脂肪食や過剰なカロリー摂取を避けることで、NMJの劣化を防ぎ、ある種の損傷を回復させることさえできることがわかった。
活性酸素もまた、NMJにダメージを与える可能性がある。これらのフリーラジカルは、筋収縮を含むいくつかの身体プロセスの自然な副産物である。
私たちの体内では通常、これに対抗するために抗酸化物質が生成されるが、抗酸化物質の摂取量を増やすことで、さらにNMJを保護することができる。これには、ビタミンDのサプリメント、ビタミンEを多く含む食品（ほうれん草やトマトなど）、その他の抗酸化物質を多く含む食品（ダークチョコレート、ブルーベリー、ピーカン、ケールなど）が有効である。
適度な強度の運動に定期的に参加することで、抗酸化物質の産生を増加させ、NMJの損傷を防ぐことができる。過度な運動は活性酸素を過剰に発生させ、体内の天然抗酸化物質を圧倒する可能性がある。
ソマティック」という言葉は常にSNSを指すのですか？
いいえ。"ソマティック "とは、実際には "身体に関連する "という意味です。体性神経系は、身体を感じたり動かしたりすることをその役割としているため、このような名前がついています。
ソマティック」は、体性神経系以外の多くの用語で使われているため、混乱することがあります。
例えば
- 体細胞：生殖細胞（精子、卵子）とは対照的に、身体を構成するほとんどの細胞（皮膚、筋肉、骨、神経など）。
- 身体症候性障害：特定の身体症状を示す精神疾患のことで、必ずしも医学的な原因が説明されるとは限らない。身体症状がSNSに関与している場合もあるが、SNSの障害と混同してはならない。
参考文献
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556027/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK539845/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441977/
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免責事項
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