5. Cytoarchitecture of the human neocortex
（ヒト新皮質の細胞構築）
前頭皮質の総ニューロン数は、進化の過程で増加してきた。ヒトは、チンパンジーの2.8 cm³に対して、約14 cm³を占めるニューロンを持っている。対照的に、思考とニューロン間の関係における密度において、ヒトは接続繊維を減らすため、最も低い密度を持つ。つまり、より多くのニューロン数が限られた体積内に存在している。ヒトでは、脳全体の約50パーセントを灰白質が占めており、そのうち新皮質が約40パーセントを構成している。
脳サイズのパターンには違いがあるものの、脳再編成における基本的な機能単位は少なくとも同程度に重要である。例えば、さらなる皮質の成長や再折り畳みには、出産時に脳のサイズが急速に拡大する必要があり、それは出生時のタイミングの適正化を妨げ、結果的に未熟児出生のリスクを高める可能性がある。また、皮質の拡張が水平方向に起こる場合、接続繊維の長さが伸びるため、情報伝達のスピードが低下する。こうした理由から、皮質の折り畳み（脳回形成）は発達の過程で起こり、接続繊維の長さを短縮し、よりモジュール化された回路に情報伝達を局在化させることで、効率を高めている。皮質の折り畳みにより、より多くの表面積を最小限の体積に詰め込むことが可能となった。成人のヒト脳では、皮質表面の約3分の2が溝の中に埋もれており、約3分の1のみが表面に露出している。すべての脳回と脳溝は出生時にすでに可視化されるが、皮質表面の2/3を隠すのに約20年の成長を要する。このモジュール組織は、神経細胞レベルでの進化的心理学による適応理論に部分的に一致している。
過去100年以上にわたり、科学者たちは皮質層の細胞密度、細胞の層構造、ニューロンの形状、ミエリン化の程度などに基づき、大脳皮質の地図を作成しようとしてきた。最も影響力のあった皮質地図は、コルビニアン・ブロードマンによって作成されたものである。ブロードマン地図は、解剖学的構造に基づく皮質領域の機能的な特殊性を示している。現代の脳画像研究では、ブロードマン地図は参照フレームとして使用されているが、その構造はやや大雑把であると考えられている。新しい技術では、MRI、拡散テンソルイメージング（DTI）、陽電子放出断層撮影（PET）、受容体自動放射断層撮影などを用い、従来よりも精密な脳地図の作成が進められている。最新の技術では、アセチルコリン、ノルエピネフリン、ドーパミン、セロトニン、グルタミン酸、GABA（γ-アミノ酪酸）受容体のヒト脳皮質および皮質下領域への異なる分布パターンが示されている。これらの受容体の局在は、二次元座標系にマッピングされ、脳の特定の領域における受容体の濃度分布が視覚化される。この種の分子構築マッピングは、従来の解剖学的アトラスよりも詳細であり、健常者および精神障害患者における認知および感情プロセスのより精密な表現を可能にする。
point
Cortical folding (gyrification) occurred in brain evolution as a way to facilitate neural transmission by a reduction in neurite number and length of connecting axons.
脳進化において皮質の折り畳み（脳回形成）は、神経突起数および接続軸索の長さを短縮することにより、神経伝達を促進する手段として生じた。
point
Traditional cartography of the brain is now being complemented with novel techniques such as magnetic resonance imaging (MRI), diffusion tensor imaging (DTI), positron emission tomography (PET), and receptor autoradiography. The latter technology can demonstrate that receptors for acetylcholine, norepinephrine, dopamine, serotonin, glutamate, and gamma-aminobutyric acid are heterogeneously distributed across the human neocortex and archicortex.
脳の伝統的な地図作成は、磁気共鳴画像法（MRI）、拡散テンソルイメージング（DTI）、陽電子放出断層撮影（PET）、受容体自動放射断層撮影などの新技術によって補完されつつある。後者の技術は、アセチルコリン、ノルエピネフリン、ドーパミン、セロトニン、グルタミン酸およびγ-アミノ酪酸受容体がヒト新皮質および旧皮質に不均一に分布していることを示すことができる。
