神経解剖学と神経画像診断
神経解剖学と神経画像診断は、中枢神経系の構造と、生体内でそれを視覚化するために用いられる方法を合わせて記述するものである。神経解剖学は、大脳皮質、皮質下核、白質路、および脳の血管供給をマッピングする。神経画像診断は、その解剖学的構造が生体内で観察され、測定され、機能と関連付けられる構造的および機能的な画像を提供する。
Definition
神経解剖学は、神経系の構造的組織の研究であり、神経画像診断は、その構造とその活動を非侵襲的に視覚化するために用いられる一連の技術（磁気共鳴画像法、コンピュータ断層撮影法、拡散画像法、機能的MRIなど）である。
Scope
この分野は、脳の巨視的組織とそれを明らかにする画像診断法について読者に説明するものである。大脳葉と皮質領域、皮質下構造と核、それらを接続する白質路、それらを研究するために用いられる構造的および機能的画像診断法、そしてそれらに血液を供給する血管解剖学という5つのトピックを関連付けている。これは参照のための概要であり、臨床的ガイダンスではない。
Sub-topics
Core questions
- ヒトの脳は、皮質領域、皮質下核、結合路、血管領域にどのように組織されているのか。
- 構造と機能のどちらを明らかにする画像診断法があり、それぞれは何を測定するのか。
- 解剖学的組織と画像に基づくマップは、脳機能とどのように関連しているのか。
Key concepts
- 肉眼的および局所的神経解剖学
- 皮質および皮質下組織
- 構造的結合性（白質路）
- 構造的神経画像診断と機能的神経画像診断
- 脳の血管領域
- 大規模脳ネットワーク
Mechanisms
脳は階層的に組織されている。すなわち、深い皮質下核の上に折り畳まれた大脳皮質があり、白質路によって相互接続され、ウィリス動脈輪で結合する前部および後部動脈系によって供給されている。画像診断はこの組織を観察可能にする。磁気共鳴画像法は灰白質と白質の構造を解像し、拡散画像法は線維路に沿った水の配向を追跡し、機能的MRIは神経活動に伴う血液酸素レベル依存性信号変化から活動を推測する（Ogawa et al., 1990）。その後、自動化されたツールが画像からこれらの構造をセグメント化し、ラベリングすることで（Fischl, 2012）、解剖学的構造を単に記述するだけでなく定量化し、局所的な構造を分散した神経認知ネットワークに関連付けることが可能になる（Mesulam, 1990）。
Clinical relevance
神経解剖学と神経画像診断は、臨床神経科学全体において神経系がどのように局在し、記述され、研究されるかの基礎をなしており、共通の解剖学的および画像診断の用語は、所見の伝達を可能にする。この分野は構造的および方法論的枠組みを説明するものであり、個別の診断や治療の根拠となるものではなく、教育的な背景情報である。
History
古典的な神経解剖学は、18世紀から19世紀にかけての肉眼解剖と組織学に基づいて構築され、Gray's Anatomy（Standring, 2020）のようなアトラスで体系化された。20世紀には生体内画像診断が加わり、X線コンピュータ断層撮影法、次いで磁気共鳴画像法によって生体内の脳構造が視覚化されるようになり、血液酸素レベル依存性コントラストの発見（Ogawa et al., 1990）は機能的画像診断の道を開いた。その後、計算によるセグメンテーションによって、画像は定量的な解剖学的測定値へと変換された（Fischl, 2012）。
Key figures
- Marsel Mesulam
- Bruce Fischl
- Seiji Ogawa
Related topics
Seminal works
- ogawa-1990
- mesulam-1990
- fischl-2012
Frequently asked questions
- 神経解剖学と神経画像診断の違いは何ですか？
- 神経解剖学は脳構造そのものの記述であり、神経画像診断は生体内でその構造、そしてますますその活動を視覚化するために用いられる一連の方法です。
- 構造画像は脳活動を示しますか？
- いいえ。構造画像は解剖学的構造を示しますが、機能的MRIのような機能画像は、神経活動に伴う血液酸素化関連の信号変化から間接的に活動を推測します。