改訂版　もっとよくわかる！脳神経科学

改訂版執筆にあたって

初版はじめに

第1部　基礎編 ――システムとしての脳の理解

第１章　脳はどのように理解されてきたか

1　形から類推できない脳の働き ――脳は不可思議な臓器

2　エジプト時代，そしてギリシャ・ローマ時代の脳

3　脳研究の闇の時代 ――心臓に奪われた心の座

4　18世紀後半～19世紀にかけて得られた脳研究への手がかり ――生物電気の発見から機能局在の発見へ

5　19～20世紀にかけて発見されたニューロンの本質 ――ゴルジとカハールの論争からシナプスと化学伝達物質の発見まで

6　20世紀半ばからの脳研究：ついに難攻不落の砦への攻略が始まった ――電気生理学的解析と学際的研究

7　20世紀後半～21世紀の脳研究 ――脳機能の可視化が脳の牙城に大きな風穴を空けた

8　21世紀の研究に残されている難問 ――まだまだ不明な部分が多く残されている

第2章　脳はさまざまな部品で構成される複雑な組織

1　やっぱり形と機能には相関性がある

2　脳の形を見てみよう

3　脳の発生 ――脳組織ができあがるまで

4　ニューロン ――脳機能の主役

5　グリア細胞 ――脳機能の第2の主役

6　脳血管 ――脳内に張り巡らされるライフライン

7　神経回路網とその可塑性 ――ニューロンの数だけでは測れない能力

第3章　脳の働きを生み出すしくみ

1　小さな細胞に組み込まれたさまざまな驚くべきしかけ

2　静止膜電位とイオンチャネル ――生きている細胞の証し

3　活動電位とイオンチャネル ――活動する細胞の証し

4　生体における情報の形 ――インパルスとよばれる信号

5　活動電位の伝導 ――神経線維を減衰することなく伝わる情報

6　シナプスにおける情報の伝達 ――脳機能発現の最重要システム

7　シナプスにおける情報の統合 ――何千何万のニューロンからの情報を活動電位の発現頻度で表現する

8　インパルスの粗密がつくる，脳内で使われる言葉 ――無限バーコード

9　自己組織化する脳 ――ソフトウェアは遺伝子と自らの意思

第2部　機能編（感覚）――外界を認識するしくみ

第1章　さまざまな感覚刺激の情報化

1　感覚の種類と感覚細胞 ――さまざまな刺激を感じるしくみ

2　感覚の周波数符号化と投射 ――感じているのは脳か？ 体か？

3　感覚と情動および記憶 ――おいしさは味だけじゃない

第2章　体性感覚 ――体内に張り巡らされたセンサー

1　体性感覚とは？ ――意識しなくてもいつもある

2　皮膚に分布する多様な感覚器 ――体を守るセンサー

3　筋肉や腱にある状態を感知するしくみ ――固有感覚

4　感覚器への刺激がニューロンの信号に変換されるしくみ

5　感覚を脳に伝える求心性神経伝導路 ――感覚信号の通り道

6　感覚信号の終着点 ――感覚のホムンクルス

第3章　視覚のしくみ

1　眼球は自動焦点・自動絞り・手ぶれ防止つき立体高感度カメラ

2　光エネルギーを神経信号に変換するしくみ ――視細胞は光電素子

3　網膜内での視覚情報処理 ――光や色を神経信号に変えるしくみ

4　網膜から脳への信号の通り道 ――位置情報を保ったまま送る

5　一次視覚野での情報処理 ――円柱状に受容する

6　脳が対象物を認識するまで

第4章　聴覚のしくみ

1　空気の振動を音センサーに取り込むまで

2　蝸牛で音を識別する ――コンパクトに収納された広領域音センサー

3　有毛細胞で音を神経信号に変換する

4　内外の有毛細胞が音を“正しく”“聞き分ける”

5　音情報の脳への通り道 ――音源の位置も感知できる

第5章　嗅覚のしくみ

1　嗅上皮と嗅覚受容細胞 ――匂い物質はまず粘液に溶け込む

2　嗅覚受容細胞での情報変換 ――どんな匂いでも1パターン

3　嗅覚受容細胞に多様性をもたらす遺伝子

4　多様な匂いを嗅ぎ分けるしくみ ――意外に曖昧？

5　嗅覚受容細胞から脳へ ――整理，修飾が必要

6　嗅覚情報が脳で識別されるしくみ

第6章　味覚のしくみ

1　味はいくつに分けられる？

2　基本味は5種認識されている

3　味覚器とその分布 ――コンパクトに収納された味細胞

4　味はどのように情報に変換されるのか？

5　味覚の中枢経路 ――味は脳でどのように感じられているのか

第3部　機能編（運動）――脳からの運動命令の発信とその制御

第1章　神経信号が運動を生じるしくみ

1　随意運動の実行ステップ ――単純？ いやいや複雑巧妙！

2　骨格筋とその運動ニューロン支配 ――やわらかに体を動かすしくみ

3　2種の下位運動ニューロン ――大胆さと繊細さ

4　脊髄分節と神経の入出様式 ――脊髄の保護と入出力の両立

5　運動単位と運動ニューロンプール ――1個で多数を支配

6　運動ニューロンから骨格筋への伝達 ――神経筋接合部

7　骨格筋の構造とその興奮 ――ここにも活動電位が生じる

8　興奮収縮連関 ――Ca^2＋を引き金としたダイナミックな反応

9　脊髄における運動制御 ――脊髄レベルでかなりの制御ができる

第2章　運動の企画と円滑な運動を司るしくみ

1　運動命令の発信拠点 ――運動のホムンクルス

2　皮質脊髄路 ――正確な随意運動にかかわる情報ハイウェー

3　腹内側経路 ――平衡，眼球運動，歩行，姿勢維持にかかわる

4　大脳皮質による運動の企画 ――視覚や記憶も総動員

5　運動野における運動の符号化 ――ニューロン群が描く模様

6　大脳基底核 ――デリケートな運動をつくり出す複雑なループ機構

第3章　小脳による運動調節

1　小脳は筋群をよりよく協調させる

2　小脳の構造 ――大脳より細かいひだをもつ

3　小脳の神経回路 ――整然と並んだ回路素子

4　小脳における機能局在 ――ここにもホムンクルスが

第4部　脳と行動編 ――しくまれた自動調節装置

第1章　視床下部 ――ホメオスタシスのコンダクター

1　視床下部の形と機能 ――小さな体で大きな仕事

2　視床下部の驚くべき機能 ――下垂体からのホルモン分泌

第2章　自律神経系のコントロール ――視床下部のもう1つの大仕事

1　交感神経と副交感神経による調節 ――活動か？ 休息か？

2　自律神経系の神経回路 ――1つの臓器に2つの指令

3　自律神経系から支配臓器への神経信号

4　支配臓器を多様に制御 ――カギは神経伝達物質受容体

5　内臓感覚神経とその役割 ――おもらしをしない理由

第3章　脳の広範囲調節のしくみ

1　神経伝達物質を使った広範囲調節系 ――実は大雑把でアナログ

2　脳が刻むリズム

3　アストログリアによる広範囲調節系 ――まさかグリアが！

第5部　高次脳機能編 ――うまく生きていくための能力

第1章　情動

1　情動発現メカニズムの論争 ――脳が先？ 身体が先？

2　情動発現と大脳辺縁系 ――情動は脳のどこで起こる？

3　ぺーペズの回路 ――大脳皮質と視床下部の橋渡し

4　情動発現と扁桃体 ――恐怖を記憶する場

5　快情動の中枢 ――幸せはどこから生まれる？

第2章　言語能力

1　ヒトと言語 ――言葉を操れるのは人間だけ

2　言語能力の発達 ――カギは咽頭室の位置

3　失語症から学んだ言語野の存在

4　脳画像による言語能力の解析 ――脳のどこが活動している？

5　言語の獲得 ――子どもは言葉をどう覚えるか

第3章　記憶能力

1　記憶は脳機能の基礎である

2　記憶の側面 ――昔を思い出したり自転車に乗ったり

3　記憶物質説の盛衰 ――記憶は食べられる？

4　記憶のシナプス仮説 ――伝達効率が変化していた！

5　シナプスの可塑性 ――解かれてゆく記憶のしくみ

6　記憶の痕跡，想起，そして再固定化

7　記憶における海馬の重要性 ――高等動物の場合

8　海馬で何が起こっている？ ――グルタミン酸受容体と可塑性

9　記憶の分子メカニズム ――ここまでわかった記憶の謎

第6部　脳の疾患編 ――脳の故障がもたらす多様な障害

第1章　神経疾患

1　筋力の低下が起こる疾患 ――筋への情報が遮断される

2　運動協調性の失調を主な症状とする神経疾患

3　記憶障害を生ずる疾患 ――ニューロンの大量脱落

4　てんかん ――脳が暴走する神経疾患

第2章　精神疾患 ――脳機能の発現メカニズムに変調をきたす

1　過度なストレスが引き起こす心の病

2　統合失調症 ――脳科学者の大きな課題

第7部　「こころ」編 ――脳から心を考える

第1章　脳の発達と心の発達

1　「こころ」とは何か

2　動物に心はあるか

3　心の成長

第2章　心をつくり出す脳機能

1　心の発現にかかわる脳のしくみ

2　ミラーニューロンと心の成長

第3章　危うい心

1　心の病 ――心の病からみえる心の実体

2　洗脳の恐怖

第4章　心＝脳の考察

1　臨死体験 ――魂のせいか？ 脳機能か？

2　脳と心は別次元？ ――晩年のペンフィールドとエクルズの結論

参考図書・文献

あとがき

索引