「脳」について

提供:イラストAC「K-factory」様

どんなに身体が丈夫でも脳が正しく機能していなければ人間は夢や理想への努力や実現が困難になります。それどころか日常生活を送ることさえ難しくなり、脳の機能レベルによっては介護が必要となります。もちろん、それは人間だけでなく人間以外の生物(魚類や爬虫類、昆虫等)も同じです。

 

ですが人間などの哺乳類と哺乳類以外の生物では脳の構造に大きな違いがあります。特に計画、推理、推測、言語機能、論理的思考や感情制御など知性を司る『大脳新皮質』は哺乳類にしか存在しません。また脳を構成する神経細胞『ニューロン』の数も桁違いに多いのが哺乳類です。

 

人間の脳は進化の過程で非常に複雑な処理を行うようになりました。それ故、脳の構造も他の生物(哺乳類以外)に比べると器官も多く多機能で複雑です。

 

まずは脳の概要(構造、疾病、代謝、栄養)について以下に記します。

「脳」の構造

脳の構造は大脳、小脳、脳幹の3つの主要な部分で構成され、それぞれに複数の部分があります。

「大脳」
大脳は思考や行動、知覚、記憶などを担います。

前頭葉は額の真下にあり、思考や判断、運動の司令的な役割。その他言語処理や表情の作成などに関連しています。

頭頂葉は触覚、視覚、味覚などの感覚の認識や判断。空間や時間認識、言語理解など。

後頭葉は視覚認識、視覚的注意、空間解析など視覚処理を担います。

側頭葉は聴覚情報の処理、言語的記憶、視覚的記憶、言語の生成など。

脳梁は右脳、左脳における情報の連絡通路になります。

大脳辺縁系は、多くの場合、私たちの「感情的な頭脳」、または「幼稚な脳」と呼ばれます。大脳内に埋もれており、視床、視床下部、扁桃体、海馬が含まれています。

視床の主な役割は、感覚情報を脳の他の部分から大脳皮質に中継することです

視床下部の主な役割は、下垂体のさまざまな機能と内分泌活動、ならびに体温、睡眠、食欲などの体機能を調節することです。

扁桃体の主な役割は、感覚の重要なプロセッサであることです。海馬とつながっており、感情的に記憶に残る役割を果たし、怒り、恐怖、性的感情に関与する麻薬受容体部位を多数含んでいます。

海馬の主な役割は、情報の形成、整理、保存です。それは、新しい記憶を形成し、匂いや音などの感情や感覚を記憶に結びつける上で特に重要です。

下垂体の主な役割は、神経系と内分泌系の間の重要なリンクです。成長、代謝、性的発達、生殖システムに影響を与える多くのホルモンを放出します。それは視床下部に接続されており、エンドウ豆の大きさです。鼻の橋のすぐ後ろ、頭蓋骨の中央にあります。

「小脳」
小脳は脳幹の上部後ろにあり、2つの半球でできています。動き、姿勢、バランスなど運動の調節機能を担います。

「脳幹」
脳幹は、大脳辺縁系の下に配置されています。呼吸、心拍、血圧などの重要な生命機能に関与しています。脳幹は中脳、橋、延髄でできています。

中脳は視覚と聴覚を担います。

の主な役割は咀嚼、嚥下、呼吸など反射運動に関する神経伝達を担います。

延髄は代謝、呼吸、心拍数などを調節します。

※参考(1)

「脳」に関する病気の種類

  • 脳血管障害 (脳内出血、クモ膜下出血、脳梗塞など)
  • 脳腫瘍(神経膠腫、髄膜腫など)
  • 機能性疾患(てんかん、パーキンソン病、三叉神経痛など)
  • 精神障害(うつ病、自閉症、アスペルガー症候群、ADHDなど)
  • 認知症(アルツハイマー型認知症、レビー小体型認知症など)

「脳」のエネルギー消費量

脳は進化の過程で計画、意思決定、感情の制御など複雑な処理を行うようになりました。そのため脳は総体重の2%程度にも関わらず酸素およびグルコース(ブドウ糖)を全身の20%強も消費します。神経系を構成する脳細胞は、ニューロンとグリア細胞に大別され、ニューロンが総エネルギーの70〜80%を消費し、残りの部分はグリア細胞によって消費されます。

「脳」に関する栄養素

「脳に必要な栄養はブドウ糖のみ」そんなイメージがあります。 
確かに脳が必要とするエネルギー源はブドウ糖です。ですが脳を構成、維持する栄養素もしっかり摂取しなければパフォーマンスが発揮されないどころか認知機能低下や疾病にもつながります。脳が必要とする代表的な栄養素は以下の通り。

■ブドウ糖
ブドウ糖は脳が必要とする唯一のエネルギー源です。脳はブドウ糖を全身の消費量の20%強も消費するため、(性別や体重にもよりますが)グラムに換算すると120gのブドウ糖を1日に消費していることになります。

■ビタミンB群
タンパク質や脂質、炭水化物の代謝に必要です。どんなに肉や魚を摂取しても分解して必要な物質に変換しなければ意味がありません。例を挙げるとビタミンB1やビタミンB2は糖質や脂質をエネルギーに変え、ビタミンB6はアミノ酸から神経伝達物質を生成させます。

DHA
n-3系脂肪酸の一種 『ドコサヘキサエン酸(DHA)』は、脳の細胞膜で最も豊富に含まれています。お子様の脳の発達や健康維持においては特に重要です。ある程度体内で合成される物質ですが効率が悪く、食事やサプリメントで摂取して下さい。


■EPA
n-3系脂肪酸の一種 『エイコサペンタエン酸(EPA)』はDHAと比較すると脳内にほとんど存在しませんが血液、血管の健康維持に重要です。循環血液総量のうち約15%が脳へと分配されますので血液や血管に問題がある場合、必然的に脳へ悪影響を及ぼす可能性があります。

■アミノ酸
アミノ酸の中でも必須アミノ酸であるトリプトファンはメンタルヘルスでは重要です。トリプトファンはセロトニン、メラトニン、キヌレニン、ビタミンナイアシン(ニコチンアミド)などの生理活性代謝物に代謝的に変換されます。中でもセロトニンは脳機能の調節に重要であり、セロトニン作動系の調節不全は、多くの精神医学的および神経学的障害の病因に関与するといわれています。

■抗酸化物質(アスタキサンチンなど)
錆びつかせない、腐らせない力で脳や体を守ります。β-カロテンやリコピン、アスタキサンチンなどが該当します。特にアスタキサンチンの抗酸化力は非常に強くサプリメントとして人気です。

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参考文献

(1)
Northern Brain Injury Association |British Columbia
「The Structure And Function Of The Human Brain」
https://www.nbia.ca/brain-structure-function/

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