小脳ループ（小脳-視床-皮質路）

機能 / Function

皮質運動野からの情報が橋核を介して対側の小脳皮質に苔状線維として入力される。小脳皮質のプルキンエ細胞(抑制性)が歯状核を制御し、歯状核の出力は上小脳脚で交叉して主に視床(VL)へ向かい(歯状核-視床路, DRTTの主経路)、赤核へは側枝を出す。視床VLから皮質へ戻る。二重交叉のため小脳は同側の身体を制御し、運動の協調・タイミング・運動学習(誤差修正)を担う。

Cortical motor information reaches the contralateral cerebellar cortex via the pontine nuclei (mossy fibers). Inhibitory Purkinje cells control the dentate nucleus, whose output decussates in the superior cerebellar peduncle and reaches mainly the thalamus (VL), with collaterals to the red nucleus, then returns to the cortex (dentato-thalamic tract). Because of the double crossing, the cerebellum controls the ipsilateral body; it governs coordination, timing and motor (error-based) learning.

主要構造 / Key structures

• 皮質運動野 (M1)Motor cortex (M1)
• 橋核Pontine nuclei
• 小脳皮質Cerebellar cortex
• 歯状核Dentate nucleus
• 上小脳脚交叉Superior cerebellar peduncle decussation
• 赤核Red nucleus
• 視床 (VL)Thalamus (VL)

回路破綻による症状 / Symptoms of disruption

障害で同側性の運動失調(協調運動障害)、企図振戦、測定異常(dysmetria)、反復拮抗運動不能(dysdiadochokinesis)、断綴性言語、眼振、筋緊張低下。歯状核-赤核-視床路の障害ではホームズ振戦(中脳性振戦)を来す。小脳虫部の障害では体幹失調・歩行障害が前景となる。

Lesions cause ipsilateral ataxia (incoordination), intention tremor, dysmetria, dysdiadochokinesis, scanning speech, nystagmus and hypotonia. Damage to the dentato-rubro-thalamic tract causes Holmes (midbrain) tremor; vermis lesions predominantly cause truncal ataxia and gait disturbance.

関連する疾患 / Associated diseases

小脳皮質とその連絡系(オリーブ橋小脳系)を系統的に侵す変性疾患 → 脊髄小脳変性症、多系統萎縮症(MSA-C)。いずれも小脳の一部に限局した病変ではなく系の変性である。血管障害 → 後下小脳動脈/上小脳動脈領域の小脳梗塞、小脳出血。脱髄疾患(多発性硬化症)は小脳脚・小脳白質を侵し失調をきたす。

Degenerative diseases that systemically affect the cerebellum and its connections (olivo-ponto-cerebellar system) → spinocerebellar degeneration, multiple system atrophy (MSA-C) — system degenerations rather than focal cerebellar lesions. Vascular → cerebellar infarction in the PICA/SCA territory, cerebellar hemorrhage. Demyelinating disease (multiple sclerosis) involves the cerebellar peduncles/white matter, causing ataxia.

出典 / References

• Bostan AC, et al. Trends Cogn Sci 2013
• Standring S. Gray's Anatomy, 42nd ed. (cerebellar connections)