脊髄小脳路の走行と機能まとめてみた
どうも、サギョウ先生です！
今回は、タイトルにあるように「意識に上らない固有感覚を伝達する脊髄小脳路（SCT）」の走行をMRIから読影できるようになっていきましょう！
ということで、今回は「 Diffusion tensor imaging of the human cerebellar pathways and their interplay with cerebral macrostructure. 」を読んで、得られた知見とこれまで僕が学んできた知識を織り交ぜながらSCTが読影できるように書いていこうと思います‼️
✍️機能については、参考書を主体にまとめています
✍️論文ではSCT以外の線維についても触れていますが、今回はSCT（特に後脊髄小脳路と前脊髄小脳路）についてまとめています
意識に上る固有感覚を伝える「後索-内側毛帯路（DCML）」や、一次痛などの表在感覚を伝える「脊髄視床路（STT）」についてもまとめていますので、合わせてご覧ください🙇♂️
ちなみにFREE記事なので以下⬇️から読むことができますよ😆
【注意】
あくまでも今回の論文をサギョウ先生視点かつ、SCTの走行と機能に焦点を当てて解説していますので、必ず一次情報を参照してください。
本題に入る前に、僕の思いを聞いてください🙇♂️
僕は作業療法が大好きでして、特に対象者の「ひととなり（ナラティブ）」を意識して、心から身体を変えていくという点が大好きです！
一方で、臨床や学校教育の中で、ナラティブに目が行きすぎてしまい、メカニズムやエビデンスに弱い部分も感じていました、、、
そこで、作業療法士がナラティブだけでなく、科学的なメカニズムやエビデンスを身につけるための一助となるように情報発信を始めました！
「自分の介入に自信がない」「他職種の話についていけない」「患者さんに説明できない」と感じてる作業療法士はぜひ僕と一緒に勉強していきましょう🦍🔥
では、本題にいきましょ〜う！
なぜこの論文を読もうと思ったのか？
これまで大脳皮質の解剖や大脳まで伝達する神経経路のMRI画像読影について紹介してきました。
⬇️まだの方はこちら⬇️
しかし、ヒトには大脳にまで上らない感覚入力もあるではないですか‼️
前回までに感覚のメジャーな神経経路を紹介しましたが、大脳まで上らない感覚もとっっっっても大切です😳‼️
これは、どうにか拡散テンソルトラクトグラフィー（DTT）などを用いて、実際のMRI読影に役立つ論文を探すしかない！と鼻息を荒くしてようやく見つけた論文が今回の「Diffusion tensor imaging of the human cerebellar pathways and their interplay with cerebral macrostructure.」です！
SCTについては、参考書などでも詳細に経路を解説しているものは少ないですので、ぜひ最後まで見ていってくださいね🙇♂️
その他、参考にした文献や参考書が気になる方は、目次から「参考文献」へ飛んでくださいね📗
⚠️注意⚠️
脳画像読影にあたり、解説している内容は「あくまでも目安」程度ということをご理解ください。
脳には個人差があり、どれだけ解像度が高い検査を行っても限界はありますので、目の前の患者さんに当てはまらないことがあります。
今回の知識は、あくまでも参考程度にとどめていただき、実際の症状と照らし合わせながら評価を行ってください。
医学的な正しさを保証するものではございませんので予めご理解ください。
まずは今回読影する範囲を紹介
では、早速読影していきましょう！
読影していくのは以下の範囲になります🧠
今回はあくまでもSCT（後脊髄小脳路（DSCT）と前脊髄小脳路（VSCT））がメインとなりますので、皮質橋小脳路（CPC）や歯状核赤核視床皮質路（DRTC）などは、別の記事で解説しますね🫡
👷完成次第こちらにリンクから閲覧可能です👷
今回の記事も、かなりワクワクする読影範囲かと思います！
読影の前にまずは、簡単にSCTの機能を確認していきましょう☝️
SCTの概要を復習
まずは概要を簡単に復習していきましょう！
感覚は大きく3種類に分かれますが、SCTはその中の「体性感覚」に関与しています🖐️
体性感覚はさらに3種類に分かれまして、その中の主に「固有感覚」の伝達を主に担っています！
体性感覚は、別の分け方もありまして、大きく２種類に分けることができます！（上図）
「意識」にのぼる・のぼらないの2つなのですが、「意識＝大脳皮質」と思ってもらえれば大丈夫です🧠
つまり、意識にのぼる感覚とは大脳皮質まで投射される感覚で、意識に上らない感覚とは小脳や脳幹に投射する感覚という認識で大丈夫です🫡
SCTは名前の通り脊髄から小脳に向かって伝達する神経経路ですので、「意識にのぼらない感覚」に関与しています☝️
SCTは、T1〜L2（またはL3）に存在するクラーク核ないし背核であるクラーク柱から起始して、小脳脚（DSCTは下小脳脚、VSCTは上小脳脚）を経て同側（VSCTは対側）の小脳まで上行する軸索を送るニューロンから構成されています✌️（上図）
ちなみにDSCTとVSCTは、下肢や体幹下部に分布する筋紡錘（Ⅰa線維）やゴルジ腱器官（Ⅰb線維）、関節受容器、圧受容器、皮膚受容器などからの神経シグナルを伝導しています🏃♂️
VSCTの補足
実は、VSCTは起始核や伝達する神経シングナルがDSCTと異なります！
起始核
➡️T12〜L5の脊髄辺縁細胞
神経シグナル
➡️脊髄介在ニューロン（脊髄前角の背外側部に主に存在）
➡️下行性神経路（主要な下行性運動神経路は全てVSCTの起始ニューロンに強力な影響を与える）からの随意運動に関わるシグナル
走行
➡️脊髄内の前白交連で交叉して側索の腹外側部を上行
➡️下小脳脚をスルーして橋吻側まで走行
➡️上小脳脚を通って小脳へ進入
➡️VSCT線維は小脳髄質内で交叉
➡️小脳皮質（小脳前葉・小脳傍正中部の下肢領域）へ終止
ちょっとまった！
「クラーク核はT1〜L3に存在するなら、L4以下の感覚はどうなるの？」
という疑問があるかと思います！
L4以下の感覚に関しては、脊髄後根から進入後に薄束を上行して、L3よりも吻側（頭側）の脊髄レベルに到達後、クラーク核とシナプスを形成するものもあります✨
つまり実質、ほとんどの下肢の意識に上らない固有感覚はDSCTを経由して小脳に伝達されます🦵
補足
上図の右２つは上肢や体幹上部、頚部の意識に上らない感覚を伝える神経経路です🖐️
楔状束核小脳路（CCT）はDSCTと類似した構成をしており、吻側脊髄小脳路（RSCT）はVSCTと類似した構成をしております！
まだ分かっていないこともありますが、それぞれの類似したSCTと進入する脊髄の高さが変わったり、起始核が異なる（CCTは副楔状束核）程度で、基本的な構造は同様になります👍
なので、今回は報告が多いDSCTとVSCTを中心に解説していきますね😁
今回はSCTについての解説ですので、DRTCやCPCには触れていませんが、小脳経路を簡単にまとめてみました⬇️（下図）
詳細は別記事に譲りますね🏃♂️
ちなみに大脳小脳ネットワークの走行や機能についてはYouTubeでも解説していますので、ぜひご覧ください🙇♂️
また、脊髄レベルのMRI読影もありませんので、簡単に脊髄ではどのあたりを走行するのかを確認しましょう👀
ちなみにL4以下の求心性線維が走行する薄束については、DCMLの記事で解説していますので、ぜひ一度ご覧ください⬇️
さて、ここからはSCTの機能に触れていきましょう📚
SCTは、筋紡錘やゴルジ腱器官などから四肢（DSCT・VSCTは下肢・体幹下部）の固有感覚を苔状線維として小脳に伝えることで、立位・歩行などに伴う筋緊張や姿勢反射を調整し、フィードバック制御に関与しています✨
大脳皮質で統合されて知覚された身体図式（ボディースキーマ）が小脳に伝達され、SCTからのリアルタイムの情報と照合して、常に自分の姿勢や筋緊張をモニタリングすることで、僕たちは常に最適な姿勢制御ができているわけですね😁
ちなみに、SCTの損傷で起こる姿勢制御の問題として代表的な症状に「Lateropulsion」が挙げられますね🤔
姿勢制御についてはこちらの勉強会で解説しているので、「姿勢制御がよく分からない🤦」という方は見てくださいね👀
上述した身体図式は運動制御においてかなり重要でして、身体図式が適切に処理ができているからこそ、過去の経験（逆モデル）に基づいたこれからの運動の予測（順モデル）ができるようになります‼️（上図）
この予測された運動（フィードフォワード）とリアルタイムで起こっている運動（運動によって起こっている感覚を小脳に素早く伝達しているのもSCT）を比較（フィードバック）することで、僕らは適切な運動が行えるわけなんですね😳✨
運動制御については、こちらの記事でかなりわかりやすく解説しています⬇️
まとめますと、SCTは（もちろんその他の感覚伝導路もですが）運動したことによって起こった感覚（固有感覚）を小脳に伝達し、事前に予測していた運動（フィードフォワード）と照合することで、正しい場合にはその運動を強化（長期増強）し、誤っている場合には運動を抑制（長期抑圧）するため、運動制御において重要な役割を担っています✨（上図）
また、フィードフォワードとフィードバックの情報が一致した際に、自己主体感が生まれるのですが、これが随意運動や運動学習においてかなり重要な感覚になりますので、リハビリ介入をするときにおいても意識したいことですね😁
随意運動についてはこちらの記事で解説しています⬇️
はい！！！！！
ここまで復習が長くなってしまいましたが、ここからはSCTの走行を見ていきましょう🕵️
SCTの全体像
まずは全体像を見てイメージをつけていきましょう！
DTTで見ると大脳までは上らずに、小脳に入力しているのがしっかりとわかりますね😳
ちなみに上図は、DSCTとVSCTの二つの経路を含んでいるようなイメージかと思います🤔
補足になりますが、小脳は機能的な区分として「脊髄小脳」「前庭小脳」「橋小脳」に分かれます！（下図）
今回のSCTは、四肢・体幹の筋緊張の調節や姿勢の維持に関わる脊髄小脳（脊髄小脳路という名前からも予想はつきますね）への重要な入力になります🫡
上図のように、脊髄小脳は主に虫部と傍虫部からなりますので、SCTの入力も同様となります🏃♂️
さらに詳しく見ていくと、下図のようなポイントを通過していきます🏃♀️
SCTの代表的な通過ポイント
・脊髄（クラーク核・クラーク柱）
・延髄（下小脳脚）←DSCT
・橋上部（上小脳脚）←VSCT
・小脳
DSCT→虫部Ⅰ〜Ⅳ小葉、尾側の錐体、中間部皮質
VSCT→前葉内の虫部、中間部皮質
小脳に出入りする線維が通る経路は大きく３つあります！
上小脳脚（SCP）
・求心性線維：VSCT
・遠心性線維：室頂核と中位核から網様体・前庭神経核、歯状核から赤核・視床
中小脳脚（MCP）
・求心性線維：橋核から
下小脳脚（ICP）
・求心性線維：DSCT、前庭小脳路、オリーブ小脳路、三叉神経小脳線維
・遠心性線維：歯状核から下オリーブ核に向かう投射線維
小脳の解剖学的な位置はこちらの記事で詳しく解説しています⬇️
YouTubeでも解説していますよ⬇️
室頂核と中位核からは、上小脳脚（交叉）を通って対側の赤核や網様体へ投射します🏃♂️
赤核はすぐに交叉するので、同側の赤核脊髄路（RuST）への投射となり、網様体を交叉せずに下行するので対側の網様体脊髄路（RST）への投射となります！
これによって、姿勢や歩行などの制御に関わっています☝️
RuSTやRSTの走行についても解説しているので、合わせてご覧ください🙇♂️
赤核脊髄路（RuST）⬇️
網様体脊髄路（RST）⬇️
MRIで見るとこんな感じです⬇️
かなりイメージできてきたのではないでしょうか🤭？
では、それぞれのさらに詳細な読影について解説していきますね✨
MRI読影
では、さっそくSCTを探していきましょう🕵️
中脳下丘レベル
さらに細かくしたものが下図になります！
ここでは、前葉内の虫部に投射されていることが分かりますね👀
上図では中心小葉や山頂となっていますが、これはヒト小脳の古典的な解剖学の小葉名となっています📗
現在の主流である動物での小葉名はローマ数字（Ⅰ〜Ⅹ）を用いるもので、中心小葉は第Ⅱ、Ⅲ小葉、山頂は第Ⅳ、Ⅴ小葉にあたります☝️
次は橋レベルになります➡️
橋（上小脳脚）レベル
次はこのレベルです！
このレベルでは脳幹でもSCTが見えてきます🕵️
では、さっそく解説にいきますね☝️
このレベルは橋の吻側（上部）でして、VSCTが上小脳脚を通って小脳へ入力する場所になります🏃♂️
橋底部のかなり小脳寄りに位置しているのがわかりますね🔍
小脳では、上図のように虫部（特に腹側：橋寄り）への投射が主体となっています😁
ここは上図左の矢状面MRIを見ると分かるかと思いますが、①（小脳小舌）あたりに位置しています！
つまり、第Ⅰ小葉に相当していますね☝️
次は外転神経核（中小脳脚）レベルです🏃♀️
橋（中小脳脚）レベル
このレベルは、外転神経核が見られる中小脳脚レベルになります！
では、さっそく解説にいきますね☝️
まずは脳幹での経路から見ていきましょう👀
このレベルでは、下小脳脚も存在していまして、この下小脳脚をDSCTは通って小脳に入力するワケですね🤔
ちなみVSCTの正確な走行は記載されていませんでしたが、参考書などにはDSCTの腹側を走行すると記載されていますので、上図のやや腹側（前方）を走行していると推測されます🫡
ただ、あくまでも推測なので参考程度にしてくださいね🙇♂️
小脳では、小脳核がよく見えるスライスになります！
ここでは、虫部錐体や虫部垂への投射が見られており、それぞれ第Ⅷ、Ⅸ小葉にあたります😁
また、小脳核では、室頂核と中位核が存在する位置への倒投射も見られていますね🔍
下図で、大まかな小脳核の位置を確認するとより理解ができると思います👍
ちなみに小脳核は大きく「室頂核」「中位核（栓状核・球状核）」「歯状核」の３つに分かれまして、歯状核は橋小脳（大脳小脳）との関わりが強いです💪
この大脳小脳の神経経路（CPCとDRTC）については別の記事で解説していきますので少々お待ちください🙇♂️
では、次は延髄レベルの解説にいってみましょう🏃♀️
延髄（下オリーブ核）レベル
このレベルは、DSCTとVSCTがそれぞれ見られるレベルになります👀
では、さっそく解説にいきますね☝️
延髄では、DSCTは下小脳脚を通って苔状線維として小脳へ入力します🏃♂️
VCSTはDSCTよりも腹側（前方）を走行しながら上行していきますね✨
小脳としては、虫部錐体〜虫部垂（第Ⅷ〜Ⅸ小葉）が見えるか見えないかレベルかと思います🔍（上図右では見えていません）
このレベルでは、小脳よりも脳幹（延髄）の経路の方がより重要になりそうですね🤔
延髄（尾側）レベル
最後のスライスです！！！
このレベルでもメインは脳幹を走行する経路になりますね🏃♂️
厳密に区別するのは難しいですが、延髄の真ん中レベルの外側を走行しています🏃♂️
このレベルの小脳では虫部や傍虫部が見えないことが多く、投射は個人差がありそうですね🤔
小脳よりも延髄の走行を意識してもいいかもしれませんね🙆
まとめ
はい、ここまでお疲れ様でした！！！
いかがだったでしょうか😆？
SCTのDTTはなかなか少なく、さらにMRIのスライスで投射が見られる論文はかなりレアかと思います✨
僕レベルの知見ですので、もっといい論文や最新の論文を知っている方は、ぜひコメントください🙇♂️💦（切実に）
さて、話を戻しまして、この記事を読んで、「SCTもこれで読影ができるぞ！」と思っていただけたら、めちゃくちゃ嬉しいです✨
今回の内容は、小脳・脳幹の走行位置などは本論文を参考にしていますが、機能に関しては参考書から主に書いていますので、気になる方は合わせて参考書（参考文献に記載）もご一読ください🙇♂️
様々な神経経路を一つ一つ丁寧に見ていき「どのレベルで損傷されているのか？」「損傷の程度は？」「臨床所見との相違はないか？｣といった具合に症状を推測できると、患者さんへの評価や介入が変わっていくと思います☺️
ぜひ今回の知識を明日からの臨床にお役立ください🙇♂️
SCT以外にも様々な神経経路の解説をしていますので、ぜひご覧ください⬇️
もっと理解を深めたい人や臨床への応用方法が気になる方には勉強会アーカイブがオススメです⬇️
では、また🦍🔥
参考文献
メイン論文⬇️
Keser, Z., Hasan, K. M., Mwangi, B. I., Kamali, A., Ucisik-Keser, F. E., Riascos, R. F., Yozbatiran, N., Francisco, G. E., & Narayana, P. A. (2015). Diffusion tensor imaging of the human cerebellar pathways and their interplay with cerebral macrostructure. Frontiers in Neuroanatomy, 9(41).
Welniarz, Q., Worbe, Y., Gallea, C.：The Forward Model: A Unifying Theory for the Role of the Cerebellum in Motor Control and Sense of Agency .Frontiers in Systems Neuroscience ，16，2022．
Radwan, A. M., Sunaert, S., Schilling, K., Descoteaux, M., Landman, B. A., Vandenbulcke, M., Theys, T., Dupont, P., & Emsell, L. (2022). An atlas of white matter anatomy, its variability, and reproducibility based on constrained spherical deconvolution of diffusion MRI. NeuroImage, 254, 119029.
Tan, S., Faull, R. L. M., & Curtis, M. A. (2023). The tracts, cytoarchitecture, and neurochemistry of the spinal cord. The Anatomical Record, 306(4), 777-819.
廣谷和香：小脳ならびに小脳脳幹病変に伴う運動失調に対する評価と理学療法．理学療法ジャーナル2024；58：1113-1121．
杉原泉：小脳の構造と機能．理学療法ジャーナル2024；58：1090-1097．
石川朗，大畑光司（編）：15レクチャーシリーズ 理学療法テキスト 神経障害理学療法学Ⅰ・Ⅱ 第2版．中山書店．2020．
水野昇（監訳）,他：臨床神経科学とリハビリテーション．西村書店，2020．
宇川義一（編）：運動失調のみかた, 考えかた-小脳と脊髄小脳変性症-．中外医学社、2017.
Eric .R.Kandel（編）：ｶﾝﾃﾞﾙ神経科学 第2版，メディカル・サイエンス・インターナショナル，2022．
高橋昭喜（編）：脳MRI 1.正常解剖．秀潤社，2005．
真柳佳昭（訳）：脳の機能解剖と画像診断｜第2版｜．医学書院．2018．
岡本浩一郎（編）：正常・偏位・異常との被殻で読影に役立つ！脳神経画像解剖ナビゲーション．Gakken．2022．
Duane E .Haines，佐藤ニ美（訳）：ハインズ神経解剖学アトラス 第5版．2020．
渡辺雅彦：脳神経ぺディア．洋土社．2017．
水野昇，野村嶬：イラストレインテッドカラーテキスト 神経解剖学 原著第5版．三輪書店．2017．
サギョウ先生のプラットフォーム
YouTube
X
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？