ブロードマン領域10
ブロードマン領域10
詳細
識別子
ラテン前頭極性領域
ニューロネーム76
ニューロレックスIDビルンレックス_1741
FMA68607
神経解剖学の解剖用語

ブロードマンの10野（BA10、前頭前皮質、吻側外側前頭前皮質、または前部前頭前皮質）は、ヒトの脳の前頭前皮質の最前方部分である。[ 1 ] BA10はもともと、死体の脳で観察された細胞構築学的特徴に基づいて広く定義されたが、現代の機能的画像法ではこれらの境界を正確に識別できないため、前部前頭前皮質、吻側前頭前皮質、前頭極性前頭前皮質という用語は、BA10をほぼカバーする前頭皮質の最前方部分の領域を指すために使用される。これは、BA10が前頭前皮質のすべての部分を含むわけではないという事実を強調するためである。

BA10はヒト脳において最大の細胞構築領域である。「ヒト脳の中で最も理解が進んでいない領域の一つ」とされている。[ 2 ]現在の研究では、記憶想起や様々な実行機能における戦略的プロセスに関与していることが示唆されている。 ヒトの進化の過程で、この領域の機能は脳の他の部分と比較して拡大してきた。[ 3 ]

解剖学

サイズ

ヒトのBA10の容積は約14cm 3で、脳全体の容積の約1.2%を占めます。これは、ヒト科のヒトと同サイズの脳を持つヒト上科動物の容積の2倍に相当します。比較対象として、ボノボのBA10の容積は約2.8cm 3で、脳容積のわずか0.74%を占めるに過ぎません。左右の脳半球において、第10野には推定2億5000万個のニューロンが存在します。[ 3 ]

位置

BA10は、大脳皮質の細胞構築学的に定義された前頭葉領域の下位区分である。上前頭回と中前頭回の最も前頭側部分を占める。ヒトでは、大脳半球の内側側面において、腹側は上前頭溝によって境界付けられる。帯状溝まで広がることはない。細胞構築学的には、背側は顆粒前頭領域9、尾側は中前頭領域46、腹側は眼窩領域47および前頭領域12によって境界付けられる。あるいは、ブロードマンの皮質地図の初期バージョン（Brodmann-1909）では、前頭前野ブロードマン領域11-1909に相当した。[ 4 ]

エリア10は頭蓋骨の空気で満たされた前頭洞の下に位置しており、 2009年まで電気生理学の研究は限られていました。 [ 5 ]

前頭極との関係

ヒトの前頭前皮質の前頭極領域には、10野だけでなくBA9野の一部も含まれる。BA10は極領域を超えて腹内側まで広がっている。ゲノンザルでは、極領域はBA12で占められており（そのBA10は眼窩前頭前野に存在する）、前頭前皮質のBA12は前頭前野の外側に位置する。[ 2 ]

細胞構築

ヒトでは、皮質10野の6つの層は「驚くほど均質な外観」を示すと説明されている[ 3 ]。これらはすべて容易に識別できる。互いに比較すると、I層は薄い～中程度の幅で、10野の深さの11%を占める。II層は薄く、小さな顆粒状の錐体細胞（ニッスル染色でRNAとDNAに染まる）を含む。最も広い層はIII層である。III層の錐体ニューロンは、II層に近いほど小さく、IV層に近いほど小さい。II層と同様に、III層の細胞は中程度から暗色である。II層とIII層は皮質の深さの43%を占める。IV層は、上のIII層と下のV層との境界が明瞭で、薄い。IV層の細胞は淡色から中程度の染色性を示す。V層は広く、Va層とVb層という2つの異なる層を含む。Va層の細胞密度はVb層よりも高く、染色性はより濃い。 IV層とV層は皮質の厚さの40%を占める。V層の下、白質の上にあるVI層には、暗色の錐体ニューロンと紡錘状ニューロンが含まれる。これは、10野の厚さの6%を占める。[ 3 ]

10野は隣接するブロードマン9野とは異なり、後者はVb層がより明瞭で、II層がより顕著である。隣接するブロードマン11野は、10野と比較してIV層がより薄く、Va層、Vb層、II層がより顕著である。[ 3 ]

ヒトの10野は霊長類の脳の中で最もニューロン密度が低い。[ 3 ]また、この領域のニューロンは樹状突起が特に広範囲に分岐し、樹状突起棘が高密度に分布しているという点でも珍しい。[ 6 ] このような状況により、複数の領域からの入力を統合できると考えられている。[ 2 ]

サブエリア

BA10は、10p、10m、10rの3つのサブエリアに分かれています。10pは前頭極を占め、他の2つは前頭前皮質の腹内側部をカバーしています。[ 7 ] 10mエリアは薄い層IIと層IV、そしてより顕著な層Vを有しています。対照的に、10rエリアは顕著な層IIとより厚い層IVを有しています。10rの層IIIにも大きな錐体細胞が存在し、10pエリアにはさらに多く存在します。しかし、「3つの領域間の違いは緩やかであり、明確な境界線を引くことは困難である」と指摘されています。[ 7 ]内側前頭極（10mエリア）皮質には、他の前頭葉領域、特に眼窩前頭皮質の14エリアやPFCの46エリアと比較して、パルブアルブミンおよびカルビンジン免疫反応性ニューロンが少ないことも知られています。[ 8 ]

接続

霊長類の研究により、野 10 は、特に前頭前皮質内の他の高次連合皮質領域と入出力接続を持ち、一次感覚野や運動野とはほとんど接続していないことが示されている。野の端被膜を介した接続は、上側頭溝の聴覚野や多感覚野にリンクしている。また、これらの接続は、上側頭回の白質にある内側縦束、上側頭回の領域 (TAa、TS2、TS3 領域)、および上側頭溝 (TPO) の上側にある近くの多感覚野にも続いている。端被膜を介して接続される別の領域は、島の腹側領域である。帯状束を介した接続は、野 10 を前帯状皮質、後帯状皮質、および後帯状皮質にリンクしている。鉤状束は扁桃体、側頭葉前頭皮質、上側頭回の最前部と繋がっている。頭頂葉皮質、後頭葉皮質、下側頭葉皮質とは繋がっていない[ 9 ]。

その接続は、「他の前頭前野のように『下流』の領域と相互接続していないように見える。前頭前野の中で、主に（そしておそらくは排他的に）前頭前野、前側頭皮質、帯状皮質の超感覚皮質と相互接続されている唯一の領域である」と要約されている。[ 2 ]この接続性により、「視覚、聴覚、体性感覚系からの情報を最高レベルで統合し、環境の非感覚的、抽象的、概念的解釈を達成する上で重要な役割を果たす。そして、これは、抽象的情報処理や複数の認知操作の結果の統合に影響を与える前頭前野の役割の解剖学的根拠となる可能性がある」と提唱されている。[ 9 ]

進化

カテリーナ・セメンデフェリとその同僚は、「人類の進化の過程で、エリア10はいくつかの変化を遂げた。一つは全体的なサイズの大幅な増加、もう一つは特に他の高次連合領域との接続性の特定の増加である」と示唆している。[ 3 ]

ホモ・フローレシエンシスの頭蓋骨内部から採取した 頭蓋骨エンドキャストは 、前頭極領域の拡大を示しており、ブロードマンの10野の拡大を示唆している。[ 10 ]

関数

この領域はヒトで広範囲に及ぶが、その機能は十分に解明されていない。[ 3 ] Koechlin と Hyafil は、「認知分岐」の処理が前頭極皮質の中核機能であると提案している。[ 11 ]認知分岐により、以前に実行されていたタスクを保留状態に維持し、進行中のタスクの完了後に再度検索して実行することができる。私たちの複雑な行動や精神活動の多くは複数のタスクの同時実行を必要とし、彼らは前部前頭前皮質がこれらのスケジュール設定操作において領域全般の機能を果たす可能性を示唆している。このように、前頭極皮質はBaddeley の作業記憶モデルにおける中枢実行部と特徴を共有している。しかし、 Burgessらによるものなど、他の仮説も提唱されている。[ 12 ]これらの仮説では、前頭極皮質が腹内側前頭前皮質を介して接続している大脳辺縁系の影響も考慮されている。 2006年のメタアナリシスでは、前頭前皮質が作業記憶、エピソード記憶、多重課題協調に関与していることが判明した。[ 13 ] この領域は、意思決定が意識に届く前の意思決定にも関与していることが示唆されている[ 14 ]

画像

  • アニメーション。
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  • 正面図。
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  • 側面図。
    側面図。
  • 内側から見た図。
    内側から見た図。

参照

参考文献

  1. ^ Knowlton, Barbara J.; Morrison, Robert G.; Hummel, John E.; Holyoak, Keith J. (2012年7月). 「関係推論のためのニューロ計算システム」. Trends in Cognitive Sciences . 16 ( 7): 373– 381. doi : 10.1016/j.tics.2012.06.002 . PMID  22717468. S2CID  9968764 .
  2. ^ a b c d Ramnani, N; Owen, AM (2004). 「前頭前皮質：解剖学と神経画像から機能を探る」Nat Rev Neurosci . 5 (3): 184– 94. doi : 10.1038/nrn1343 . PMID 14976518 . S2CID 7353854 .  
  3. ^ a b c d e f g h Semendeferi, K; Armstrong, E; Schleicher, A; Zilles, K; Van Hoesen, GW (2001). 「ヒトと類人猿の前頭皮質：領域10の比較研究」 Am J Phys Anthropol . 114 (3): 224– 41. doi : 10.1002/1096-8644(200103)114:3<224::AID-AJPA1022>3.0.CO;2-I . PMID 11241188 . 
  4. ^ この記事にはCC BY 3.0ライセンスで利用可能なテキストが含まれています。「BrainInfo」。2013年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年12月3日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元のURLステータス不明（リンク）
  5. ^ Wallis, JD (2010). 「極地探検」. Nat Neurosci . 13 (1 ) : 7– 8. doi : 10.1038/nn0110-7 . PMID 20033080. S2CID 205428714 .  
  6. ^ Jacobs, B; Schall, M; Prather, M; Kapler, E; Driscoll, L; Baca, S; Jacobs, J; Ford, K; Wainwright, M; Treml, M (2001). 「ヒト大脳皮質における樹状突起と脊髄の局所的変異：定量的ゴルジ体研究」 . Cereb Cortex . 11 (6): 558–71 . doi : 10.1093/cercor/11.6.558 . PMID 11375917 . 
  7. ^ a b Ongür, D; Ferry, AT; Price, JL (2003). 「ヒト眼窩皮質および内側前頭前皮質の建築学的区分」J Comp Neurol . 460 (3): 425– 49. doi : 10.1002 / cne.10609 . PMID 12692859. S2CID 9798173 .  
  8. ^ Hogeveen, J; Medalla, M; Ainsworth, M (2022). 「前頭極皮質は目標指向的認知と行動にどのような貢献をするのか？」 . J Neurosci . 42 (45): 8508– 8513. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1143-22.2022 . PMC 9665930 . PMID 36351824 . S2CID 253421207 .   
  9. ^ a b Petrides, M; Pandya, DN (2007). 「マカクザルの前頭前皮質からの遠心性連合経路」 . J Neurosci . 27 (43): 11573–86 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.2419-07.2007 . PMC 6673207. PMID 17959800 .  
  10. ^ Falk, D; Hildebolt, C; Smith, K; Morwood, MJ; Sutikna, T; Brown, P; Jatmiko, Saptomo EW; Brunsden, B; Prior, F (2005). 「LB1（ホモ・フローレシエンシス）の脳」（PDF） . Science . 308 (5719): 242–5 . Bibcode : 2005Sci...308..242F . doi : 10.1126/science.11 ​​09727. PMID 15749690. S2CID 43166136 .  
  11. ^ Koechlin, E.; Hyafil, A. (2007). 「前頭前野機能と人間の意思決定の限界」. Science . 318 ( 5850): 594– 598. Bibcode : 2007Sci...318..594K . doi : 10.1126/science.11 ​​42995. PMID 17962551. S2CID 7903857 .  
  12. ^ Burgess, PW; Dumontheil, I.; Gilbert, SJ (2007). 「前頭前皮質（領域10）機能のゲートウェイ仮説」. Trends in Cognitive Sciences . 11 (7): 290– 298. CiteSeerX 10.1.1.578.2743 . doi : 10.1016/j.tics.2007.05.004 . PMID 17548231. S2CID 13509187 .   
  13. ^ Gilbert, Sam J.; Spengler, Stephanie; Simons, Jon S.; Steele, J. Douglas; Lawrie, Stephen M.; Frith, Christopher D.; Burgess, Paul W. (2006-06-01). 「前頭前皮質（領域10）における機能的特化：メタ分析」. Journal of Cognitive Neuroscience . 18 (6): 932– 948. CiteSeerX 10.1.1.530.7540 . doi : 10.1162/ jocn.2006.18.6.932 . ISSN 0898-929X . PMID 16839301. S2CID 7366161 .    
  14. ^ Soon、Brass、Heinze、Haynes、2008年。Nature Neuroscience
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