脳の進化を見ると第一は最も古い部分である後脳で、脳幹の大部分を含みます。

それは基本的には原始的な脊椎動物の脊髄の先端の小さい膨らんだ部分と同じ物です。

哺乳類以前の時代、５億年以上かかって進化した部分で多くの科学者はこの部分を爬虫類の脳に相当する物と考えています。

第二は中脳で、脳幹の最上端の小さい部分です。

この部分が大脳辺縁系で2～3億年前に作られました｡爬虫類の前脳の大部分はこの辺縁系で、もっぱら嗅覚に係わっています。

この辺縁系は哺乳類で高度に発達しているので哺乳類脳とも呼ばれています。

脳のこの部分こそホメオスタシスの中枢です。第三は前脳で一部古い構造も入りますが、大脳新皮質を含めて最も新しく発達した物です。

人間の脳の進化の歴史をみて驚く事に、400万年前に生存した人の祖先と言われているアフリカのアウストラロピテクスの脳が400ccになるのに3億年もかかったものが､僅か数百万年で1250～1500ccの脳になった事です。

この過程で脳の大きさは3倍になったのですが､チンパンジーとの共通祖先から人が分岐した後に起こった脳の進化は、人の遺伝子には全く刻印されていないのです。

20万年前に現れたネアンデルタール人の段階でほぼ現在の我々の脳と同じ容量になっており、高速進化が起こったのはネアンデルタール人の段階までなのです。

しかし、この20万年以後、脳の構造そのものが基本的には変化を遂げているのです。

前頭部が劇的に発達した事が頭骸骨の比較でも解り、前頭連合野の発達がうかがわれる訳です。

最近この前頭連合野がこれまで以上に言語と関係している事が分かってました｡つまり、ネアンデルタール人段階以降に質的な発達が出来たのは10万年前に生まれたと言われている言語を獲得したからなのです。

小脳の容量はおよそ130～150gあります｡確かに大脳と比較しては小さいのですが、他の動物の小脳と比較すると大変発達しています。

この小脳の表面は、まるでコンピュータの回路図のように大変規則的な構造になっていて、密度も濃くしかも折り込まれているため、その重さに比べて広い面積になっています。

また小脳表層は厚さ1ｍｍ程の灰白質で三層の神経細胞層が立体的な美しいパターンを作っています。第三層の顆粒細胞層は人体の組織では最も細胞の分布密度が高い場所です。

第二層にはプルキンエ細胞と呼ぶ極めて特殊な西洋梨状の大型細胞が一層に並んでいるのが特徴です。小脳の中心部は神経線維が充満する髄質という構配になっています。

小脳の働きと言えば運動や動作を円滑に調整する適応制御系である事は知られています｡

例えば､野球の投手の直球を打とうとする時、動体視力や反射的な運動能力による的確なバットコントロールが必要です｡

この時打者はスピードや球筋を見極めながら、瞬間的にバットスウイングの微妙な誤差を小脳回路が修正している筈です。

よく、新人ピッチャーに捻れられ完封されるのは小脳回路に相手のパターン情報が少ない為に修正が難しい為です｡

また､自分の身体の切れなど日々変化している事で起こる様々な動作時の誤差も実は小脳回路で修正しているのです｡

ただ､小脳全体ではこの適応制御系の働きばかりで無く、まだ分からない部分多くがあります。

小脳に疾患があると言語がおかしくなる事から言語に関係する場所がある筈ですが特定されていませんし、運動の器用さだけでなく、頭の働かし方の器用さにも小脳が関係しているという仮説も出てきています。

以前は脳や脊髄の中枢神経は再生しないと思われていましたが、神経栄養因子によって再生すると言う研究報告出てからは末梢神経だけで無く中枢神経も再生する事があります。

末梢神経は、ニューロンから出ている線維である軸索がシュワン細胞と呼ばれる細胞に取り巻かれています。

この末梢神経が切断されるとシュワン細胞にある神経線維の再生を促す、神経成長因子が作りだされ神経細抱が死なずに守られたり、軸索の再生が促進されるのです。

この神経成長因子で最初に発見されたのがNGF（Nerve　Growth　 Factor）と言う蛋白質です。

中枢神経にはシュワン細胞は無くダリア細胞に取り囲まれていますが、この細胞には神経再生能力は無いと言われています。

しかし京都大学医学部の川口教授が生後1～2日のラットの脊髄を胸のあたりで２髄節ほど切り取り、その隙間にラットの胎児から取り出した同じ部分を移植した所再生したのです。

胎児の未熟なダリア細胞には神経線維を再生するNGFがある事が証明されたのです。

成長したダリア細胞にはその因子が無いか、神経線維の再生を阻む因子があるのかもしれません。

人は危機的な状況に遭遇すると生物的生態反応を起こします｡

排卵、免疫系、成長等のとりあえず必要では無い機能を減退させて、そのエネルギーを筋肉に振り替え大量のコルチゾールを放出するのです。

このコルチゾールはアドレナリンと同様､身体の瞬発力を高め、血圧を上げ、脂肪や肝臓に貯えられたエネルギーの燃焼を促進します。

コルチゾールが過剰に分泌されるとクッシング症候群になりますが、ストレスに晒された人も同様の症状が起こります。

このクッシング症候群の特徴の一つに記憶障害を伴う事が知られています。

ストレスに晒されている人の脳内でもコルチゾールや他のステロイドホルモン等が大量に分泌されています。

その影響を最も強く受けるのが海馬です。

海馬は脳の奥に左右一対あり短期記憶の中心的な役割や学習等に関与していますが、そこが萎縮している例が多く報告されています。

萎縮は細胞自体が減ったのか、樹状突起の萎縮によるものか諸説がありますが､PTSD（心的外傷後ストレス精神障害）やAC（アダルト・チルドレン＝幼児期の被虐待）の人は、同年齢の人に比べ短期記憶が40％も低いという報告もあります。

海馬だけがコルチソールの影響を受けて萎縮してしまうのは、PTSDやACの人は、短期記憶が過去の忌まわしい記憶に結び付き易く、それが精神的な苦しみや悩みを増幅してしまうからでしょう。

記憶の機能を落とす事で消極的な生体防衛反応を起こしていると言えるかもしれません｡

事実､ラットの実験でストレスを遮断する薬を与えた所、退化した海馬の樹状突起が甦った報告もあります。

加齢により身体は小さく縮んできますが、肝臓など他の臓器と比べれば脳の萎縮の割合は大きいものでは有りません。

とは言え､加齢に伴って神経細胞は脱落して脳は縮んで来ます。

高齢になると確実に増えるアルツハイマー病の脳は脳の萎縮､脳への老人斑の沈着、神経原線継の変化が特徴ですが、それらは痴呆の無い老人の脳にも認められる物です。

では病気とは違う脳の生理的老化とはどの様な物なのでしょう。

一言でいえば生理的な脳の老化はバランスを保っていると言う事です。

例えばパーキンソン病では黒質と呼ばれる部分の色素を持った神経が異常に脱落していって、色素を持たない神経とのバランスを壊して行きます｡

さて､大脳皮質は脳の中でも萎縮度が大きい場所で、神経細胞が20代の半分になってしまう部分もあります。

この大脳皮質は6層になって一つの単位を作っていますが、生理的な老化の場合、全体に萎縮していてもこの６層が保たれているのに対して痴呆の場合には例えば第2層と3層の神経細胞だけが崩れてしまう等、バランスが壊れてしまうのです｡

つまり、脳が萎縮するにしてもあくまでも全体のバランスは保たれているのが正常な脳の老化と言えます。

また、脳と言っても大きく大脳･小脳･脳幹とありますが､老化に伴う萎緯度は違います。

大脳の萎縮度が一番大きく、脳幹と小脳は大脳ほどではありません。生命維持に必要な部分、つまり原始的な部分は萎縮が少ないのです。

匂いを感じさせる物質は40万種もあると言われますが、感覚器がその一つ一つに対応する受容体を持つのは不可能です。

視覚では赤､青､緑の三原色に対する受容体がその組み合わせによって無限にある色を識別していますから、嗅覚もその様な数種類の受容体の組み合わせで臭い感じるのだろうと考えられてきました。

それが匂いの分子を感じる受容体や、それを決定しているDNAが見つかる様になり、嗅覚の研究が進んできたのです。

それによると匂いの受容体は哺乳類では1000種類にも上ると考えられています。

匂いの受容体が1000種類と言う事は、それを決定している遺伝子は全遺伝子(全部で10万個)の1％も占める事になります。

匂いの受容体は鼻梁の裏にある1cm²の範囲にあって匂いの分子が結合すると神経細胞に刺激を与えます。

すると刺激された神経は匂いの種類によって４つ位に分類して嗅球という中継地点の特定の決まった場所へと伝えます。

そこで整然と分類されて嗅覚中枢へと送られ処理されるのです。

受容体は1000種類もありますから、新しい匂いに接したとしてもこれまでの経験の中から似た匂いと照合されて認識されると言う融通の効く感覚になっているのです。

また嗅覚の神経細胞では死んだり再生されている様ですが、そのシステムはまだ解っていません。

更に嗅覚からは視床下部のある辺縁系まで直接伸びている神経もあり、感情や情動に直接関係しているらしい事も解ってきました。

パーキンソン病の主症状は、振戦、固縮、無動､姿勢保持障書の4大症状です。

中脳の黒質一線状体系のドーパミンを分泌する神経細胞が変性･脱落し、線状体のドーパミン含量が20％以下になると発症します。

進行すると脳幹などのノルアドレナリン系神経も障害される為、様々な自律神経症状が起こってきます。

薬物療法としてドーパミンその物は血液一脳関門を通過出来ないので補えず、代わりにL-ドーパ(ドーパミンの前駆物質)を主に用います。

長期渡ってLドーバを服用していると、ドーパミンレセプターが壊れて減少し効果が落ちるぱかりで無く、ジスキネジア(不随意運動)や幻覚などの副作用が起きやすくなります｡

改善法として､黒質の近くの尾状核に小さな穴を開け患者白身の副腎髄質の断片を入れるという組織移植術が試され効果があるそうです。

欧米では80年代後半から、人工妊娠中絶した胎児の脳細胞を培養した物の移植が行われており、一定の効果を上げている様です。

日本では自治医科大学でLドーパの変換酵素を作る遺伝子をウイルスに組み込み再生させる取り組みを行なっています。

岡山大ではメラノサイト(チロシナーゼ)を脳内に細胞移植する事でドーパミン細胞に代わってドーパミンが産生される研究をしています。

身体の現象を遺伝子の配列とそれによって作り出される蛋白質という物質に還元しますが、記憶という現象はどうでしょう。

記憶は脳の中の物理的な痕跡として永久に保存されているという仮説を元に多くの研究者がその記憶痕跡｛エングラム｝を探しています｡

長期記憶は、今のところ大脳皮質が関与しているという説が有力ですがその決定的な特定にまで至っていませんし、記憶痕跡という仮説そのものに異議を唱える学者もいます。

ただ、短期の記憶はかなり解明されてきました。

大脳辺縁系の一部にある海馬に短期記憶が保存されていると言う事は、海馬を損傷した患者さんが短期記憶を失う事で部位的には解っていました。

この海馬は下等な脊椎動物では最も重要な部分であり、ラットでは海馬は大脳とほぼ同じ大きさです。

ノーベル賞を受賞した利根川進を中心にしたMIT｛マサチューセッツ工科大学｝のグループは海馬に記憶回路を作る蛋白質の存在を明らかにして、更にその蛋白質を作る事を指令する記憶遺伝子を特定しました。

正常な状態で空間記憶を生み出す海馬のニューロンに対して、そのニューロンが繋がり合う時に必要な蛋白質が作られ無い欠陥遺伝子をもつノックアウトマウスを作り、そのマウスが全く短期記憶を持つ事が出来ない事で証明したのでした。

身体だけで無く感情や思考にも男女の差はありますが、脳にも違いがあります。

脳の男女差の一番大きな違いは脳梁の太さで、女性の脳梁は男性に比べて太く、特に後ろの方が太くなっています。

脳梁には左右の大脳を繋ぐ２億もの神経細胞が詰まっていて、ここを通じて色々な情報をやり取りしています。

特に太くなっている脳梁の後ろの部分では、視覚神経がある後頭葉や、聴覚中枢や言語中枢等がある側頭葉後部から来た神経線維が通っています。

女性のこの部分が太いと言う事はそれだけ左右のの情報が頻繁にやり取りされ、情報処理に脳全体を活用していると考えられます。

一般に(個人差はありますが)女性の方が細かい事に気が付き易く、目が届きやすいと言うのも左右脳の情報の処理の仕方にあるのでしょう。

いわゆる言葉の脳と言われているのは左脳ですが女性の場合は男性よりも両方の脳を活用している事が脳波でも解っています。

女性の方が口が達者だと言うのもその為でしょう。

男性の脳は､色々な働きにおいて万遍無く脳を使うよりも、働く部分がくっきりと特化する傾向になります。

女性に比べて特定の才能を持った天才が男性に多いのも脳の使い方の違いによるものなのでしょう。

アルツハイマー病は神経細胞が変性し脱落が起こり、大脳皮質が萎縮する大脳変性疾患です。

1906年にドイツの神経生理学者のアルッハイマー氏によって発見されました｡

アミロイド変性原因は､遺伝的要因､代謝異常。ウイルスの感染症、アルミニウムの中毒ではと考えられていましたが未だ決定的な事は分かっていません。

神経病理学的には脳の神経細胞に特殊な蛋白質が沈着して出来る老人斑、神経線維変化が特徴的です。この変化は健常老人の海馬にも見られるのですが、アルツハイマー患者では脳全体に著しく見られます。

しかしこの病理的変化の程度と知的機能障害の程度とは必ずしも一致せず、症状は身体的、心理的要因や環境要因によって大きく影響を受けて発病する事があるのです。

症状としては物忘れから始まり、次に思考力の低下、人格崩壊までと段階的に進んでいきます。

根本的な改善や予防にはまだ時間がかかりそうですが、研究で、北アジア､北アメリカ、ヨーロッバ等で異なる人種におけるアルツハイマー痢の罹患率を調べた所、いずれも学歴の高い方がかかりにくいという結果がでました。

脳細胞を刺激してシナプスを多く作る事が一番の予防になるのかもしれません。