子供のための神経科学
血液脳関門(「立ち入り禁止」)
詳細100年以上前に、動物の血流に青い染料を注入すると、脳と脊髄を除く全身の組織が青くなることが発見されました。これを説明するために、科学者たちは、血液からの物質が脳に入るのを防ぐ「血液脳関門」(BBB)が存在すると考えました。最近、科学者たちはBBBの構造と機能についてさらに多くのことを発見しました。
BBBの構造
BBBは半透膜です。透過性;つまり、一部のマテリアルは交差できますが、他のマテリアルは交差できません。体のほとんどの部分で、毛細血管と呼ばれる最小の血管が内皮細胞で裏打ちされています。内皮組織は個々の細胞の間に小さなスペースがあるので、物質は血管の内側と外側の間を容易に移動できます。しかし、脳では、内皮細胞がしっかりと結合し、物質が血流から出ることはできません。 (ブドウ糖などの一部の分子は、特別な方法で血液から運び出されます。)
グリア細胞(星状細胞)は脳血管の周りに層を形成します。そしてBBBの開発において重要かもしれません。アストロサイトは、脳から血液へのイオンの輸送にも関与している可能性があります。
BBBの機能
BBBにはいくつかの重要な機能があります:
- 脳を傷つける可能性のある血液中の「異物」から脳を保護します。
- 体の他の部分のホルモンや神経伝達物質から脳を保護します。
- 脳の一定の環境を維持します。
BBBの一般的な特性
- 大きな分子はBBBを簡単に通過しません。
- 低脂質(脂肪)可溶性分子は脳に浸透しません。しかし、バルビツール酸系薬物などの脂溶性分子は、急速に脳に侵入します。
- 電荷の高い分子は遅くなります。
BBBは内訳:
- 高血圧(高血圧):高血圧はBBBを開きます。
- 発達:BBBは存在しますが、出生時に完全に形成されていない可能性があります。
- 高浸透圧:血中の高濃度の物質がBBBを開く可能性があります。
- マイクロ波:マイクロ波にさらされるとBBBが開く可能性があります。
- 放射線:放射線への曝露はBBBを開く可能性があります。
- 感染:感染性物質への曝露はBBBを開く可能性があります。
- 外傷、虚血、炎症、圧力:損傷脳はBBBを開くことができます。
脳室周囲器官
BBBが弱い脳の領域がいくつかあります。これにより、物質がある程度自由に脳に侵入することができます。これらの領域は「脳室周囲器官」として知られています。脳室周囲器官を通して、脳は血液の構成を監視することができます。脳室周囲の臓器には次のものがあります。
- 松果体:メラトニンと神経活性ペプチドを分泌します。概日リズムに関連しています。
- 神経下垂体後葉(下垂体後葉):オキシトシンやバソプレッシンなどの神経ホルモンを血中に放出します。
- 最後野:「嘔吐中枢」:有毒物質が血流に入ると、嘔吐中枢に到達すると、動物が吐き出す可能性があります。このように、動物は、より多くの害を及ぼす前に、胃から有毒物質を排除することによって自分自身を保護します。
- 脳弓下器官:体液の調節に重要です。
- 血管器官終末層:ペプチドや他の分子を検出する化学感覚領域。
- 正中隆起:神経ホルモンの放出を通じて下垂体前葉を調節します。
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