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松果体(しょうかたい、英語:)は、脳にある小さな内分泌器。松果腺 (pineal gland) 、上生体 (epiphysis) とも呼ばれる。脳内の中央、2つの大脳半球の間に位置し、2つの視床体が結合する溝にはさみ込まれている。概日リズムを調節するホルモン、メラトニンを分泌することで知られる。

◆ 位置

松果体は、赤灰色でグリーンピース(人間で8mm)ほどの大きさである。上丘の上、視床髄条の下に位置し、左右の視床に挟まれている。松果体は視床後部の一部を構成する。

松果体は脳の中央線上にあり、頭蓋骨をX線で撮影すると石灰化したものが写ることがある。

ファイル:Brainstem and thalamus ja 180.png|背中側から見た松果体の周辺(終脳と小脳は薄く透明にして示してある)。松果体(赤)は左右の視床体(黄)にはさまれる様にして存在し、すぐ下には上丘(緑)がある。

ファイル:Brainstem and thalamus ja ja 135.png|左と同じ図だが、少し角度を変えて示してある。微妙な立体的な構造が把握できるだろうか。(出展:[外部リンク] Anatomography)

◆ 構成

人間の松果体は松果体細胞からなる分葉状の柔組織である。表面は軟膜に覆われている。おもに松果体細胞で構成されるが、そのほかに4種類の細胞がある。

;松果体細胞

:4から6の突起がある細胞体からなる。メラトニンの生産と分泌を行う。特殊な鍍銀法で染色できる。

;間質細胞

:松果体細胞の間に位置する。

;血管周囲性の食細胞

:松果体には多くの毛細血管があり、血管周囲性の食細胞はそうした血管の周りにある。食細胞は抗原を提供する。

;松果体ニューロン

:高度な脊椎動物には松果体にニューロンが存在するが、齧歯類にはない。

;ペプチド含有ニューロン状細胞

:いくつかの種には、ニューロン状のペプチド含有細胞が存在する。パラ分泌を調節する機能があると考えられる。

松果体は上頚神経節から交感神経支配を受ける。蝶口蓋動脈と耳神経節からの副交感神経支配もある。さらに、いくつかの神経線維が松果体の軸を貫いている(中央の神経支配)。神経ペプチドPACAPを含む神経線維によって、三叉神経節のニューロンによる支配も受ける。

人間の松果体の胞には、脳砂と呼ばれる砂のような物質が含まれる。化学的には、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸アンモニウムからなる。

最近では、方解石の沈殿物も報告されている。

◆ 脊椎動物における松果体

脊椎動物の中には、松果体細胞が目の光受容器細胞に似ている動物がある。松果体細胞は進化において網膜の細胞と起源を同じくすると考える進化生物学者もいる。

脊椎動物には、光にさらされると松果体で酵素、ホルモン、ニューロン受容体に連鎖反応が起きるものがあり、この反応が概日リズムの規則化を起こしていると考えられるMoore RY, Heller A, Wurtman RJ, Axelrod J. Visual pathway mediating pineal response to environmental light. Science 1967;155(759):220?3. PMID 6015532。

人間などの哺乳類では、概日リズムの機能は網膜視床下部によって行われ、視床下部視交叉上核の中にリズムが伝えられる。人工的な光にさらされると、視交叉上核の時計に影響が起こる。哺乳類の皮膚で合成されるオプシン関連の受光機能については、現在論争中である。松果体が磁力感知の機能を持っている動物がいるとする研究もある[外部リンク] (Deutschlander et al.,1999)。

現在のヤツメウナギやムカシトカゲなどに見られるように、脊椎動物(または脊索動物)には松果体の近くに頭孔を持つものがいる。

◆ 機能

松果体は虫垂のように、大きな器官の痕跡器官と考えられていた。松果体にメラトニンの生成機能があり、概日リズムを制御していることを科学者が発見したのは1960年代である。メラトニンはアミノ酸の一種トリプトファンから合成されるもので、中枢神経系では概日リズム以外の機能もある。メラトニンの生産は、光の暗さによって刺激され、明るさによって抑制される。

網膜は光を検出し、視交叉上核(SCN)に直接信号を伝える。神経線維はSCNから室傍核(PVN)に信号を伝え、室傍核は周期的な信号を脊髄に伝え、交感システムを経由して上頚神経節(SCG)に伝える。そこから松果体に信号が伝わる。

松果体は子供では大きく、思春期になると縮小する。性機能の発展、冬眠、新陳代謝、季節による繁殖に大きな役割を果たしているようである。子供の豊富なメラトニンの量は性機能の発展を抑制していると考えられ、松果体腫瘍は早熟をもたらす。思春期になると、メラトニンの生産は減少する。松果体の石灰化は大人によく見られる。

松果体の細胞構造は、脊索動物の網膜の細胞と進化的な類似があるように見える。

現在の鳥類や爬虫類では、松果体で光シグナルを伝達する色素メラノプシンの発現が見られる。鳥類の松果体は哺乳類の視交叉上核の役割を果たしていると考えられる。

齧歯類の研究によれば、松果体においてコカインなどの薬物乱用や、

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