小脳・脳幹・脊髄と随意運動

小脳は大脳の後下方に位置します。水平方向に走る溝によって前葉、後葉、片葉小節葉に分けられ、垂直方向に走る凹みにより正中部の虫部と両側の小脳半球に分けられます。小脳半球の虫部に近い部分を小脳中間部と呼びます。小脳の深部には、室頂核、中位核（栓状核、球状核）、歯状核があり、小脳皮質との入出力を中継しています。

脳幹部の構造

脳幹部とは上中下の小脳脚によって連結されています。小脳の片葉小節葉は前庭小脳と呼ばれ、前庭神経核からの入力を受けて眼球運動や平衡機能に関係します。虫部からの小脳中間部は脊髄小脳と呼ばれ、脊髄からの体性感覚入力を受けて四肢体幹の粗大運動の調節に関係します。小脳半球の外側部は大脳小脳と呼ばれ、四肢末端の巧緻運動の計画や調節、認知機能などと関係します。

脳幹部は、中脳・橋・延髄からなり、その下に脊髄が続いています。脳幹部には、中脳歩行誘発部、赤核、前庭神経核、視蓋、網様体核、青斑核、縫線核などがあり、それぞれの神経核から脊髄にいたる神経路を通して、歩行や姿勢に伴う筋緊張のコントロールに影響を及ぼしています。脳幹部に中枢がある反射として、緊張性迷路反射（仰臥位での伸筋緊張亢進、腹臥位で屈筋緊張亢進）、対称性緊張性頸反射（頸屈曲時の上肢屈筋・下肢伸筋の優位性、頸伸展時の上肢伸筋・下肢屈筋の優位性）、非対称性緊張性頸反射（頸部回旋時の顔面上下肢の伸筋優位性、反対側上下肢の屈筋優位性）などがあります。

脊髄固有路

脊髄は中央に神経細胞が存在する灰白質があり、外側に上行性および下行性の神経線維が走る白質があります。脊髄を下行する神経路は外側下行経路（外側運動制御系、背外側系）と内側下行経路（内側運動制御系、腹内側系）に分けられます。外側下行経路には、外側皮質脊髄路と赤核脊髄路が含まれ、四肢遠位筋の筋活動による巧緻運動をコントロールする指令を伝達します。内側下行経路には、前庭脊髄路、視蓋脊髄路、網様体脊髄路などが含まれ、体幹や四肢近位筋の筋活動による姿勢調節の指令を伝達します。

このほかにも、脊髄内の異なる髄節間を連絡する脊髄固有路があります。脊髄の灰白質は、前角、側角、後角に分けられ、前角には運動ニューロン、後角には感覚に関連するニューロン群が存在します。脊髄には中枢性パターン発生器があり、歩行時の肢節間および屈筋・伸筋のリズミカルな交互活動を支えています。