脳は、何十億ものニューロンとグリアが相互に結合した非常に複雑な器官です。脳は両側性の構造をしており、それぞれの葉に分けることができます。それぞれの葉は特定の機能に関連していますが、最終的には、脳のすべての領域が相互に影響し合って、私たちの思考や行動の基盤となっています。ここでは、まず脳の延長線上にあると考えることのできる脊髄に始まり、脳の全体的な構成と、脳の各領域に関連する機能について説明します。
脊髄
脊髄は、脳と外界をつなぐものと言えます。脊髄があるからこそ、脳は活動できるのです。脊髄は中継所のようなものですが、非常に賢いものでもあります。脳との間でメッセージをやり取りするだけでなく、反射と呼ばれる自動処理の独自のシステムを持ってもいます。
脊髄の一番上は神経の束で、呼吸や消化などの生命の基本的な処理を統制する脳幹と結合します。反対に、脊髄は肋骨のすぐ下で終わっています。予想に反して、脊髄は背骨の根元まで伸びてはいません。
脊髄は、機能的には椎骨に対応する30の髄節で構成されています。各髄節は、末梢神経系を通じて体の特定の部分に接続されています。神経は脊椎から各椎骨で枝分かれしています。感覚神経は信号を受け取り、運動神経は筋肉や臓器に信号を送ります。信号はすべての髄節を通って脳との間を行き来します。
感覚メッセージの中には、脳からの入力がなくても、脊髄によって直ちに作用されるものがあります。熱いものを触ったときに手を引っ込めることや、膝反射などがその例です。感覚信号が特定の範囲に達すると、脊髄は反射を開始します。信号は感覚神経から単純な処理センターに送られ、運動指令を発します。信号が脳に行き、処理され、送り返される必要がないので、数秒が節約できます。生存に関わる問題では、脊髄反射によって身体は非常に速く反応することができます。
脊髄は椎骨で保護され、脳脊髄液で緩衝されていますが、それでも損傷は起こります。脊髄が特定の部分で損傷すると、それより下の部分はすべて脳から遮断され、麻痺が生じます。そのため、脊髄の下の方で損傷を受ければ受けるほど、失われる機能は少なくなります。
神経可塑性
ABC放送のレポーターであるBob Woodruffは、イラクでの取材中に乗っていた車の横で爆弾が爆発し、外傷性脳損傷を負いました。その結果、記憶障害や言語障害など、多くの認知機能障害が発生しました。しかし、時間をかけて集中的に認知療法や言語療法を行うことで、Woodruffは驚異的な機能回復を見せました（Fernandez, 2008, October 16）。
この回復を可能にした要因の一つに、神経可塑性があります。神経可塑性とは、神経系がどのように変化し、適応するかを意味します。神経可塑性は、個人的な経験や発達過程、あるいはウッドラフの場合のように、何らかの損傷や傷に反応して起こるなど、さまざまな形で発生します。神経可塑性には、新しいシナプスの形成、使われなくなったシナプスの刈り込み、グリア細胞の変化、さらには新しいニューロンの誕生などがあります。神経可塑性のおかげで、私たちの脳は常に変化し、適応しています。神経系の可塑性が最も高いのは幼少期ですが、ウッドラフ氏のケースが示すように、人生の後半になっても顕著な変化を遂げることができます。
