Papez回路の解剖 記憶の輪とMRIで見る病変

辺縁系やPapez回路は、海馬・脳弓・乳頭体……と名前は覚えたのですが、MRIでどこを見ればいいのか、記憶障害のときにどこの病変を探せばよいのかがつながりません。
Papez回路は、記憶と情動にかかわる「輪っか」のような経路です。海馬から出た線維が脳弓を通って乳頭体へ行き、視床の前の部分、帯状回、海馬傍回を経て海馬に戻ると教えられてきました。この輪のどこが壊れても記憶の障害につながるため、MRIでは「輪の各部分」を1つずつ確認します。

先に結論：Papez回路は「海馬→脳弓→乳頭体→視床前核→帯状回→海馬傍回」の輪で、MRIでは各部分を順に見る

項目 ポイント
回路 海馬→脳弓→乳頭体→乳頭視床路→視床前核→帯状回→海馬傍回(嗅内野)→海馬
役割 記憶と情動(1937年にPapezが提唱)
MRIで見る場所 海馬は冠状断、脳弓・乳頭体・帯状回は矢状断、視床前部は軸位・冠状断
記憶障害で疑う病変 脳弓の梗塞、乳頭体や乳頭視床路の障害(Wernicke脳症など)、視床の梗塞、海馬の硬化や萎縮
注意 この一方向の輪という見方は見直しが進んでおり、回路の一部が壊れた症状と画像の対応は個人差がある

辺縁系とPapez回路とは

辺縁系は、大脳の内側面で脳幹をとりまく(縁取る)ように位置する領域の総称で、情動や記憶にかかわります。海馬、扁桃体、帯状回、海馬傍回、脳弓、乳頭体、視床前核などが含まれます。

Papez回路は、1937年にJames Papezが提唱した回路で、記憶と情動を制御すると考えられてきました。帯状皮質、嗅内野、海馬傍回、海馬、視床下部(乳頭体)、視床で構成されます。のちにYakovlevとMacLeanが、前頭前野・眼窩前頭皮質、中隔、扁桃体、側頭葉前部を加えて、辺縁系の概念を広げました(Kamali 2023)。

近年は、拡散強調の線維追跡(トラクトグラフィー)で、辺縁系の線維の結びつきがさらに見つかっています(Kamali 2023)。また、Papez回路を「順番に流れる1本の回路」と考える見方は、解剖と機能の新しい知見からは単純すぎるとして、視床前核と海馬体の「対等な連携」へ考え方を改めるべきだという提案も出ています(Aggleton 2022)。画像を読むときは、「回路の名前」ではなく「その構造そのものが壊れていないか」を確認する、という使い方が実用的です。

輪をつくる構造の場所とMRIでの見つけ方

構造 場所 見る断面・ポイント
海馬・海馬傍回(嗅内野) 側脳室下角の内側壁にある海馬。その内側下方に海馬傍回 冠状断で左右の大きさ・形・信号を比べる。詳しい正常像は頭部MRIの冠状断・矢状断の解剖
脳弓 海馬から出て、脳梁の下をアーチ状に走り、モンロー孔の前で下に降りる 軸位断で、モンロー孔(室間孔)の外側に左右の脳弓柱。矢状断で脳梁の下のアーチ
乳頭体 視床下部の後方、脚間窩の前にある1対の小さな丸い構造 矢状断のT1・T2・FLAIRで大きさと信号を見る
乳頭視床路 乳頭体から視床前核へ向かう線維束 直接は見えにくい。乳頭体と視床前部の病変から推定する
視床前核 視床の前方の核 軸位・冠状断で、視床の前部の信号
帯状回 脳梁の上を走る内側面の脳回 矢状断で脳梁の上をたどる。脳梁は脳梁とは？吻部・膝部・体部・膨大部の場所

脳弓は海馬からの主要な出力線維で、脳梁の下を走り、乳頭体に至ります。脳弓の梗塞は、脳梁下動脈や外側後脈絡叢動脈の領域で起こる、まれだがよく知られた脳卒中症候群とされています(Bradshaw 2024)。

記憶障害の画像：どの輪が壊れたか

記憶障害の画像診断では、輪のどこが壊れても症状が似るため、1か所に病変を見つけても、他の部分も確認することが大切です。代表的な原因ごとに整理します。

障害される場所 原因の例 MRIのポイント
脳弓 梗塞(両側脳弓梗塞) DWIで脳弓柱に左右対称の高信号。モンロー孔の外側
乳頭体・乳頭視床路 Wernicke脳症・Korsakoff症候群、視床梗塞 乳頭体のT2・FLAIR高信号(急性)、萎縮(慢性)
視床 視床の梗塞(Percheron動脈領域など) 視床の傍正中部〜前部のDWI高信号
海馬・海馬傍回 海馬硬化症(側頭葉てんかん)、アルツハイマー病、てんかん発作後 冠状断で海馬の萎縮・T2/FLAIR高信号、左右差

脳弓の梗塞：両側性は記憶障害で発症する

孤立性の両側脳弓梗塞の症例報告では、急性の記憶障害で発症し、MRIで脳弓の前方の柱(anterior columns)に両側性の梗塞が認められました。9か月後には記憶障害の重さはいくらか軽くなったものの、前向性健忘(新しいことを覚えられない)は大きく残り、日常生活の障害が続いたと報告されています(Bradshaw 2024)。脳弓の梗塞は、DWIを撮らなければ見逃されやすい病変です。

症例　両側脳弓梗塞(健忘で発症)のMRI

両側脳弓梗塞 MRI 拡散強調像 ADC 健忘 Papez回路
引用：Bradshaw J, et al. BMJ Neurol Open 2024;6:e000655(Figure 1)。PMC、CC BY-NC 4.0

健忘で発症した症例の拡散強調像(DWI、A)とADC map(B)です。3日目のMRIで、モンロー孔の外側の左右対称な拡散制限が認められ、脳弓の前方の柱の急性梗塞と診断されました。

乳頭体と乳頭視床路：Wernicke脳症、視床梗塞

Wernicke脳症では、乳頭体・中脳水道周囲灰白質・視床・視床下部・中脳蓋が典型的に侵されます。47例の検討では、MRIで異常があったのは77％(36例)で、FLAIRが最も異常を検出しやすい撮像でした。MRIで偽陰性になるのは約4分の1の例で、神経症状への注意が診断に大切です。SWIでは、乳頭体の微小出血が検出された例もありました。短期記憶の低下と関連したのは乳頭体の変化(オッズ比2.2)だけでした(Arendt 2024)。詳細はウェルニッケ脳症とは？原因・症状とMRI画像所見にまとめています。

視床の梗塞による記憶障害では、乳頭体から視床前核へ向かう乳頭視床路が重要です。左視床梗塞の12例の検討では、乳頭視床路が障害された例の記憶障害が重く、背内側核だけの障害では程度が軽いことが分かりました(Danet 2015)。視床梗塞は両側視床傍正中部梗塞(Percheron動脈梗塞)のMRI画像診断と症状も参考になります。

海馬硬化症と輪の他の部分：脳弓・乳頭体の萎縮

側頭葉てんかんの海馬硬化症では、海馬だけでなく、輪の他の部分にも変化が出ることがあります。海馬硬化症が疑われた15例のMRIでは、Papez回路の構造に萎縮や信号の変化があったのは5例で、海馬傍回が5例すべて、脳弓が4例、乳頭体が3例、視床が2例、帯状回が1例でした。脳弓・乳頭体・視床・帯状回の変化は、いつも海馬と海馬傍回の萎縮に伴っていました(Oikawa 2001)。

乳頭体の萎縮は、海馬硬化症を伴う側頭葉てんかんの69例中18例(26.1％)に認められましたが、臨床的な意義は小さいと報告されています(Cho 2022)。乳頭体が小さいからといって、すぐに病的と決めないことが大切です。海馬硬化症の読影は海馬硬化症(内側側頭葉硬化症)のMRI画像診断で解説しています。

記憶障害のMRIを読む順番

  1. 冠状断で海馬を見る：左右の大きさ、形、T2/FLAIRの信号。内側側頭葉の萎縮や高信号。
  2. 脳弓を見る：軸位断でモンロー孔の外側にある左右の柱、矢状断で脳梁の下のアーチ。DWIで高信号がないか。
  3. 乳頭体を見る：矢状断で大きさと信号。FLAIR/T2の高信号(急性)と萎縮(慢性)。Wernicke脳症が疑われる場合は、中脳水道周囲灰白質・視床・視床下部・中脳蓋も一緒に確認する。
  4. 視床前部・内側部を見る：DWI・FLAIRで梗塞を探す。
  5. 帯状回と海馬傍回を見る：矢状断で脳梁の上、冠状断で海馬の下方。
  6. 左右差と対称性を見る：両側対称の病変は、代謝・中毒・血管(Percheron動脈、脳弓)などを考える。

見落としやすいところ・よくある間違い

間違いやすい点 考え方
海馬だけ見て終わり 記憶障害では、脳弓・乳頭体・視床も原因になる。輪の全体を確認する
脳弓の梗塞はCTやT2で見える 急性期はDWIでないと分かりにくいことがある。記憶障害ではDWIを含めて撮る
乳頭体の萎縮はいつも病的 側頭葉てんかんで26.1％にみられるが臨床的意義は小さいと報告されている(Cho 2022)
Wernicke脳症はMRIで除外できる MRIの偽陰性は約4分の1で、症状と合わせて判断する(Arendt 2024)
Papez回路の一方向の輪が絶対 視床前核と海馬体の連携という見方があり、回路のどの部分でも似た症状が出る(Aggleton 2022)

よくある疑問(Q&A)

Q. Papez回路とは何ですか？
A. 海馬から脳弓、乳頭体、乳頭視床路、視床前核、帯状回、海馬傍回を経て海馬に戻る、記憶と情動にかかわる経路で、1937年にPapezが提唱しました(Kamali 2023)。画像診断では、これらの構造を1つずつ確認するための地図として使います。

Q. 脳弓の梗塞は、画像で見つけられますか？
A. DWIで、モンロー孔の外側の脳弓柱に左右対称の高信号を探します。両側の脳弓梗塞の症例報告では、3日目のMRIで拡散制限とFLAIR高信号が確認されました(Bradshaw 2024)。孤立性の脳弓梗塞はまれです。

Q. 乳頭体が小さいと言われました。病気ですか？
A. 乳頭体の萎縮は、海馬硬化症を伴う側頭葉てんかんの69例中18例(26.1％)に認められましたが、臨床的な意義は小さいと報告されています(Cho 2022)。アルコール多飲歴やWernicke脳症が疑われる場合は、他の所見や症状と合わせて判断します。

Q. もの忘れが気になります。MRIで何が分かりますか？
A. MRIでは、海馬の萎縮や、脳弓・視床・乳頭体の病変など、記憶にかかわる場所の異常を調べられます。気になる症状が続く場合は、医療機関で相談してください。

あわせて読みたい：脳神経の解剖、脊髄伝導路の解剖、第4脳室の解剖

参考文献

  1. Kamali A, Milosavljevic S, Gandhi A, et al. The Cortico-Limbo-Thalamo-Cortical Circuits: An Update to the Original Papez Circuit of the Human Limbic System. Brain Topogr. 2023;36(3):371-389. PubMed
  2. Aggleton JP, Nelson AJD, O’Mara SM. Time to retire the serial Papez circuit: Implications for space, memory, and attention. Neurosci Biobehav Rev. 2022;140:104813. PubMed
  3. Oikawa H, Sasaki M, Tamakawa Y, et al. The circuit of Papez in mesial temporal sclerosis: MRI. Neuroradiology. 2001;43(3):205-10. PubMed
  4. Cho KH, Lee HJ, Lee DA, et al. Mammillary Body Atrophy in Temporal Lobe Epilepsy With Hippocampal Sclerosis. J Clin Neurol. 2022;18(6):635-641. PubMed
  5. Bradshaw J, Choi PM, Wrigley S. Long-term cognitive recovery following isolated bilateral infarction of the fornix presenting with amnesia. BMJ Neurol Open. 2024;6(1):e000655. PubMed
  6. Danet L, Barbeau EJ, Eustache P, et al. Thalamic amnesia after infarct: The role of the mammillothalamic tract and mediodorsal nucleus. Neurology. 2015;85(24):2107-15. PubMed
  7. Arendt CT, Uckermark C, Kovacheva L, et al. Wernicke Encephalopathy: Typical and Atypical Findings in Alcoholics and Non-Alcoholics and Correlation with Clinical Symptoms. Clin Neuroradiol. 2024;34(4):881-897. PubMed

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