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人体の地図はどう作られたのか第4話

痛みは、なぜ別の場所に感じられるのか。

刺激された場所と、痛むと感じる場所がずれる。関連痛の観察から神経回路の実験へ、説明の手がかりをたどる。

約6分で読む更新 編集草稿・内容確認中

「どこに痛みを感じたか」を記録する時代から、「なぜそこに感じるのか」を調べる実験へ。観察と仕組みを、別々の手がかりから結んでいきます。

年表をたどる
観察の対象を、立体で。現代の学習用モデル

図解と一緒に、人体の位置関係を見ていきます。

現代の説明用モデル(医学的監修前)。当時の地図・実験の再現ではありません。モデル出典
1893Head · 患者の痛みと圧痛を観察する
内臓の病気で、どこが痛むのか。変化を観察した範囲を、記録用の図へ写す過程の模式図。実際の皮膚の境界や個人の症状を表すものではありません。痛み・圧痛場所を記録する本人の訴えと診察を記録する

観察方法の概念図です。原著第1頁を確認した範囲の紹介で、臓器別の分布や神経回路の再現ではありません。

1893

Head · 患者の痛みと圧痛を観察する

内臓の病気で、どこが痛むのか。

内臓の病気で、どこが痛むのか。変化を観察した範囲を、記録用の図へ写す過程の模式図。実際の皮膚の境界や個人の症状を表すものではありません。痛み・圧痛場所を記録する本人の訴えと診察を記録する
観察方法の概念図です。原著第1頁を確認した範囲の紹介で、臓器別の分布や神経回路の再現ではありません。

胃の病気で痛む場所や、皮膚を診察したときの圧痛を観察する。Headは内臓疾患と感覚の変化を論じ、神経分布との関係に関心を向けました。まず手がかりになったのは、人が感じた場所の記録です。[1]

ここで見えてきたこと痛みの訴えと診察から、場所の関係を探り始めた。

1954

Feinsteinら · 深部の体性組織を刺激する

離れた痛みは、内臓だけの話ではない。

離れた痛みは、内臓だけの話ではない。刺激した場所と痛みを感じる場所を分けて記録する考え方の模式図。実際の人体上の位置を示しません。刺激した場所感じた場所二つの場所を、分けて記録する
刺激した場所と感じる場所を区別する概念図です。原著の痛みの分布や、特定の病気を示す図ではありません。

背骨の周囲に高張食塩水を注入し、痛みを感じる場所を記録する。深部の体性組織への刺激でも、離れた場所の痛みが調べられました。刺激の起点と感じる場所を、二つに分けて見る視点が重要になります。[2]

ここで見えてきたこと刺激した組織と痛む場所は、同じとは限らない。

1997

Graven-Nielsenら · 刺激の条件をそろえる

場所だけでなく、量と時間も測る。

場所だけでなく、量と時間も測る。筋への注入条件と、本人による痛みの評価を対応させる模式図。線は電気信号ではなく、痛みの報告を概念的に示します。刺激量・時間痛みの報告強さ・場所刺激の条件と、本人の評価を照合する
刺激条件と報告を示す概念図です。すべての条件で関連痛の面積が有意に拡大したとは示していません。

健康な男性11名で、筋への注入を制御し、痛みの強さと場所を本人に評価してもらう。時間的・空間的な刺激の加重を調べる研究です。痛みの広がりを比べるには、刺激の条件も一緒に記録します。[3]

ここで見えてきたこと痛みの広がりを読むには、刺激量や時間の条件も要る。

2007

Macefieldら · fMRIで脳活動を調べる

感じた場所は、脳活動にどう現れる?

感じた場所は、脳活動にどう現れる?画像で観察した所見と症状や記録された反応を、同じ対象で照らし合わせる模式図。実際の医用画像や検査記録ではありません。画像の所見症状・反応の記録同じ対象で照らし合わせる
脳活動と痛みの報告を照合する概念図です。実測のfMRI画像や、痛みが脳で始まると確定した図ではありません。

筋への刺激で関連痛を報告した人の脳をfMRIで調べると、痛みを感じた手や足に対応する体性感覚野の信号増加も観察されました。痛みの申告に、体内の活動を測る手がかりが加わります。[4]

ここで見えてきたこと脳活動との関連が見えても、痛みの起点までは決まらない。

2015

Luzら · 脊髄の神経細胞を記録する

異なる場所の入力が、一つの細胞へ。

異なる場所の入力が、一つの細胞へ。体性組織と内臓からの入力が脊髄の同じ神経細胞へ収束する考え方の模式図。関連痛のすべてを説明する図ではありません。皮膚・筋など内臓脊髄の神経細胞異なる場所の入力が、同じ細胞に届く
ラット標本での収束を説明する概念図です。心臓と左腕など特定の対応や、あらゆる関連痛の回路を示しません。

ラットの胸髄標本を電気的に記録すると、一部の神経細胞に、体性と内臓のC線維から直接の入力が届いていました。「収束」という説明を回路から支える結果です。ただし、ヒトの痛みの場所を測った実験ではありません。[5]

ここで見えてきたこと収束は説明の手がかり。個人の痛みの場所を決める図ではない。

この歴史から分かること

痛みの場所は体験の地図。脳や脊髄の記録と合わせても、一人の痛みを一本の回路だけでは説明できない。

骨・筋・神経などの位置関係を観察する統合モデルです。関連痛の専用分布図や、痛む場所から原因を判定する機能ではありません。

関連する構造を3Dで見る別タブで開きます
研究の背景を、本文で詳しく読む8つの章と研究比較
この物語の目次

01 / 昔の考え方

痛む場所から、何が分かるだろう

痛む場所を指さすとき、その指は刺激の起点まで示しているのでしょうか。関連痛は、刺激が生じた場所とは別の部位に感じる痛みです。このずれを理解するため、研究者は感じた場所と、その感覚を生む仕組みを調べてきました。[5]

問いは二段階に分けられます。まず「どこに、どんな痛みが現れたか」。次に「どうしてそこに感じたか」。人の訴えを記録する研究と神経の応答を測る研究は、異なる手がかりを与えます。一枚の分布図が、そのまま回路の設計図になるわけではありません。[1][5]

02 / 初期の観察

Headは、痛みと皮膚の圧痛を記録した

1893年、Headは内臓疾患に伴う感覚の変化を論じました。原著の冒頭には、胃の病気で痛む場所や皮膚の圧痛を観察し、神経分布との関係に関心を持った経緯が述べられています。その関心は、他の内臓にも広がりました。[1]

ここでの手がかりは、患者が感じる痛みと、診察で調べる圧痛です。神経細胞同士の接続を直接記録したものではありません。本記事で確認したのは原著第1頁であり、全症例や臓器別の細かな境界まで検証できたとは扱っていません。[1]

03 / 古典的研究

内臓だけの現象ではなかった

筋や背骨の周囲など、深部の体性組織を刺激する実験でも、離れた場所の痛みが調べられました。1954年のFeinsteinらは、傍脊柱部への高張食塩水注入後に痛む場所を記録しています。スケレロトームの研究史と交わるのは、この部分です。[2]

ただし、実験で集めた分布をそのまま全員共通の地図にすることはできません。Feinsteinらの報告にも領域の重なりがあり、注入液がどこまで広がったかという限界が残ります。観察の方法を知ることは、地図を読む一部なのです。[2]

研究の方法を見比べる

1893 / Headの臨床観察

どう調べたか
内臓疾患に伴う痛みと皮膚の圧痛を観察
何が分かったか
痛みを感じる位置と神経分布の関係を問う出発点となる。
残る限界
神経細胞の収束を直接記録した実験ではない。

確認範囲:原著第1頁のスキャンと書誌を確認。全133頁・全症例・臓器別境界は未確認。[1]

04 / 問題点

似た分布から、同じ仕組みとは決められない

内臓と体の表面など、異なる場所からの入力が同じ神経細胞へ届くことを「収束」と呼びます。これは関連痛を考える手がかりです。しかし、体表に痛みが報告されたという事実だけでは、どの細胞に入力が集まったかは分かりません。[5]

逆に、ある細胞で収束が見つかっても、ヒト一人ひとりがどこに痛みを感じるかまで決まるわけではありません。現象を説明するモデルと、それを確かめる実験、本人の体験を、別々の段階として読む必要があります。[5][4]

05 / 新しい技術

脳の活動と、脊髄の応答を調べる

2007年掲載のMacefieldらの研究は、筋への刺激で関連痛を報告した人の脳活動をfMRIで調べました。刺激した部位だけでなく、痛みを感じた足や手に対応する体性感覚野の信号増加も観察しています。ただし、活動の関連だけで痛みの起点が皮質だとは決まりません。[4]

2015年のLuzらは、ラットの胸髄標本で神経細胞を電気的に記録しました。一部の第I層ニューロンに、体性と内臓のC線維から直接の入力が届くことを示しています。これは回路上の基盤を支える結果で、ヒトの痛み分布を直接測ったものではありません。[5]

06 / 現在の理解

配線に加えて、働く条件を見る

1997年のGraven-Nielsenらは、健康な男性11名への筋刺激を制御し、痛みの強度と場所を本人に評価してもらいました。時間的・空間的な刺激の加重を調べる研究です。痛みの広がりを見るには、刺激量や時間も条件として記録する必要があります。[3]

Luzらの記録にも、二つの入力を受ける細胞だけでなく、入力が選択的な細胞や抑制性の応答がありました。関連痛を理解する問いは、「どこにつながるか」から、「その条件でどう働くか」へも広がります。すべての痛みを一本の回路で説明することはできません。[5]

07 / まだ分かっていないこと

誰に、いつ、どこまで現れるのか

Macefieldらの実験では、前脛骨筋の条件で17名中10名、前腕の筋の条件で12名中6名が遠位への痛みを報告しました。同じ種類の刺激でも、全員に関連痛が現れるわけではありません。回路の知識から個人の体験を予測する間には、まだ距離があります。[4]

2020年のDunnらは、離れた筋への入力で、もともと痛む前腕の痛みが変化することも調べました。これは関連する痛み調節の研究で、古典的な関連痛地図の検証ではありません。著者らも、中枢のどの場所が関わったかは確定できないとしています。[6]

08 / JINTAI 3Dで見る

構造を見てから、研究の問いへ戻る

統合モデルで骨・筋・神経の位置関係を眺めたら、研究者が何を刺激し、何を記録したのかを読み返してみてください。立体的な構造と、神経生理の実験から考える情報の流れを分けることが、関連痛を理解する入口になります。[7][5]

リンク先は一般的な解剖構造の統合モデルで、関連痛の専用分布図ではありません。痛む場所を選んで原因臓器や疾患を求める機能はありません。ここでは、体の構造を確かめる学習のために使います。[7]

参考文献と確認範囲

本文中の番号から、各資料と確認した範囲をたどれます。

  1. [1]
    Head H. On disturbances of sensation with especial reference to the pain of visceral disease. Brain. 1893;16(1–2):1–133. doi:10.1093/brain/16.1-2.1.

    出版社書誌と原著第1頁のスキャンを確認。全133頁、全症例、臓器別の詳細な分布は未確認。Head & Campbell 1900の帯状疱疹研究とは区別する。

  2. [2]
    Feinstein B, Langton JNK, Jameson RM, Schiller F. Experiments on pain referred from deep somatic tissues. J Bone Joint Surg Am. 1954;36-A(5):981–997. doi:10.2106/00004623-195436050-00007.

    原著複製PDFの方法・考察・要約を確認。p.981・995・996は画像でも照合。分布の重なり、刺激組織の特定、注入液の拡散に関する原著の限界を引き継いだ。

  3. [3]
    Graven-Nielsen T, Arendt-Nielsen L, Svensson P, Jensen TS. Quantification of local and referred muscle pain in humans after sequential i.m. injections of hypertonic saline. Pain. 1997;69(1–2):111–117. doi:10.1016/S0304-3959(96)03243-5.

    著者抄録・書誌を確認。健康な男性11名の実験。関連痛面積の一部条件差は非有意であり、すべての条件で拡大したとは記述しない。

  4. [4]
    Macefield VG, Gandevia SC, Henderson LA. Discrete changes in cortical activation during experimentally induced referred muscle pain: a single-trial fMRI study. Cereb Cortex. 2007;17(9):2050–2059. doi:10.1093/cercor/bhl113.

    著者抄録・書誌を確認。前脛骨筋条件で17名中10名、橈側手根屈筋条件で12名中6名が遠位の痛みを報告。2006年11月13日オンライン先行、2007年巻号掲載。

  5. [5]
    Luz LL, Fernandes EC, Sivado M, Kokai E, Szucs P, Safronov BV. Monosynaptic convergence of somatic and visceral C-fiber afferents on projection and local circuit neurons in lamina I: a substrate for referred pain. Pain. 2015;156(10):2042–2051. doi:10.1097/j.pain.0000000000000267.

    著者抄録・PubMed掲載の図説明・書誌を確認。原著全文は未確認。ラット胸髄標本の神経回路の結果であり、ヒトの痛みの分布を測定したものではない。

  6. [6]
    Dunn JS, Mahns DA, Nagi SS. Modulation of Muscle Pain Is Not Somatotopically Restricted: An Experimental Model Using Concurrent Hypertonic-Normal Saline Infusions in Humans. Front Pain Res. 2020;1:601544. doi:10.3389/fpain.2020.601544.

    原著の抄録とDiscussionを確認。方法の詳細は抄録確認。遠隔入力による筋痛の調節研究として扱い、古典的関連痛地図の直接再検証とはしない。

  7. [7]
    JINTAI 3D. 統合モデルの構造レイヤー・モデル説明。2026年9月22日確認。

    既存の構造レイヤーと統合モデル説明を確認。一般的な解剖構造への導線であり、関連痛の専用分布図や原因を判定する機能ではない。

この記事の限界と今後の確認事項
  • 専門家による医学的監修前の記事草稿。個人の痛みの場所から原因臓器・疾患・神経根を判断するための教材ではありません。
  • Head 1893は原著第1頁と書誌の確認に限ります。臓器別の詳細な分布や全症例を確認したとは扱っていません。
  • Graven-Nielsen 1997とMacefield 2007は著者抄録・書誌、Luz 2015は著者抄録・図説明・書誌を確認した範囲で記述しています。
  • ラットでの収束記録、ヒトの脳活動、ヒトが報告した痛みの場所は異なる観察です。収束の存在から個人の関連痛の分布を確定していません。
  • Dunn 2020は遠隔入力による痛み調節の関連研究です。関連痛の固定地図を検証した研究とは区別しています。
  • 選択した研究に基づく研究史であり、2026年までの網羅的な文献レビューではありません。