大脳基底核回路 ハイパー直接路 – 完全攻略ガイド
はじめに
ハイパー直接路は大脳基底核回路の「緊急停止ブレーキ」として機能します。大脳皮質から直接視床下核(STN)に入力し、素早く強力なブレーキをかけることで、危険時の即座の運動停止を可能にします。このメカニズムは国家試験で頻出です。
詳しい解説
ハイパー直接路の経路
| ステップ | 経路 | 作用 |
|---|---|---|
| 1 | 大脳皮質からの刺激が視床下核(STN)に直接入る | 興奮 |
| 2 | 視床下核の興奮性出力が高まる | STNが活性化 |
| 3 | 淡蒼球内節(GPi)の抑制性出力が高まる | ブレーキが強くなる |
| 4 | 視床の興奮性出力が抑制される | 視床が強く抑制 |
| 結果 | 即座の運動停止(緊急停止) |
経路の詳細
| 構造 | 神経伝達物質 | 作用 |
|---|---|---|
| 大脳皮質→STN | グルタミン酸 | 興奮性 |
| STN→GPi/SNr | グルタミン酸 | 興奮性 |
| GPi/SNr→視床 | GABA | 抑制性 |
ハイパー直接路の特徴
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 経路 | 大脳皮質→視床下核→GPi/SNr→視床 |
| 特徴 | 線条体を介さない |
| 速度 | 最も速い(緊急対応) |
| 機能 | 緊急停止、即座の運動抑制 |
ハイパー直接路の機能
| 機能 | 詳細 |
|---|---|
| 緊急停止 | 即座に強力なブレーキをかける |
| 不適切な運動の抑制 | 即座に抑制する |
| 状況に応じた切り替え | 素早い運動の切り替えを実現 |
| 危険察知への対応 | 危険を察知した際の即座の動作停止 |
間接路との比較
| 項目 | 間接路 | ハイパー直接路 |
|---|---|---|
| 線条体経由 | する | しない |
| 経路の長さ | 長い | 短い |
| 速度 | やや遅い | 素早い |
| 機能 | 運動の微調整(ブレーキ) | 緊急停止 |
3つの経路の比較
| 経路 | 機能 | 速度 | 線条体経由 |
|---|---|---|---|
| 直接路 | アクセル | 中程度 | する |
| 間接路 | ブレーキ | 遅い | する |
| ハイパー直接路 | 緊急停止 | 速い | しない |
絶対に覚えるべきポイント
- ハイパー直接路=「緊急停止ブレーキ」
- 経路:大脳皮質→視床下核→GPi/SNr→視床
- 線条体を介さない(最短経路)
- 危険時の即座の運動停止に重要
- 間接路より速く、より強力なブレーキ
一問一答
Q1. ハイパー直接路の機能は何か?
【答え】 A. 緊急停止
ハイパー直接路は素早く強力なブレーキをかけ、即座に運動を停止させます。
Q2. ハイパー直接路の経路は?
【答え】 A. 大脳皮質→視床下核→GPi/SNr→視床
線条体を介さず、大脳皮質から直接視床下核に入力します。
Q3. ハイパー直接路と間接路の違いは?
【答え】 A. ハイパー直接路は線条体を介さず、より速い
ハイパー直接路は最短経路で、緊急停止に適しています。
Q4. ハイパー直接路で大脳皮質が直接興奮させる構造は?
【答え】 A. 視床下核(STN)
大脳皮質からグルタミン酸作動性の投射がSTNに入ります。
Q5. ハイパー直接路が活性化すると視床はどうなるか?
【答え】 A. 強く抑制される
STNがGPiを興奮させ、GPiから視床への抑制が増加します。
Q6. 緊急時に運動を停止させる経路はどれか?
【答え】 A. ハイパー直接路
線条体を介さない最短経路で、即座に強力なブレーキをかけます。
国家試験対策問題
問題1
ハイパー直接路について正しいのはどれか。
a. 線条体を経由する
b. 運動を促進する
c. D1受容体が関与する
d. 大脳皮質から視床下核へ直接入力する
e. 間接路より遅い
【解答と解説】 正解:d
ハイパー直接路は大脳皮質から視床下核へ直接入力し、線条体を介さない最短経路です。
問題2
ハイパー直接路の経路で正しいのはどれか。
a. 線条体→GPi→視床
b. 線条体→GPe→STN→GPi→視床
c. 大脳皮質→STN→GPi→視床
d. 線条体→GPe→視床
e. 大脳皮質→線条体→STN→GPi→視床
【解答と解説】 正解:c
ハイパー直接路は大脳皮質→STN→GPi→視床の経路で、線条体を経由しません。
問題3
ハイパー直接路の機能として正しいのはどれか。
a. 運動の開始を促進する
b. 運動の微調整を行う
c. 緊急停止を行う
d. 視床を脱抑制する
e. D2受容体を介する
【解答と解説】 正解:c
ハイパー直接路は「緊急停止ブレーキ」として、危険時に即座に強力なブレーキをかけます。
問題4
3つの基底核回路の比較で正しいのはどれか。
a. 直接路は運動を抑制する
b. 間接路は運動を促進する
c. ハイパー直接路は線条体を経由する
d. ハイパー直接路は間接路より速い
e. 直接路はD2受容体を介する
【解答と解説】 正解:d
ハイパー直接路は線条体を介さない最短経路で、間接路より速く緊急停止を行います。直接路は運動促進(D1)、間接路は運動抑制(D2)です。
まとめ
ハイパー直接路は大脳基底核回路の「緊急停止ブレーキ」として機能します。大脳皮質から直接視床下核(STN)に入力し、STNがGPi/SNrを興奮させ、視床を強く抑制します。線条体を介さない最短経路であるため、間接路より速く、危険察知時の即座の運動停止を可能にします。直接路(アクセル)、間接路(ブレーキ)、ハイパー直接路(緊急停止)の3つのバランスにより適切な運動制御が実現されます。
#解剖学 #神経系 #ハイパー直接路







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