脳は痛まない？―頭痛の「発生源」は硬膜と血管にあった

頭痛はどこから生じるのかを理解するための基本問題である。意外に思えるかもしれないが、脳の実質そのもの（大脳の灰白質・白質、基底核、小脳、脳幹など）には痛みを感じる受容器（侵害受容器）がほとんど存在しない。実際に、脳外科手術では頭皮や硬膜に局所麻酔をすれば、意識のある患者の脳組織に触れたり切ったりしても痛みは生じない。 頭蓋内で痛みを感じるのは、主に次の構造である。 ・硬膜（とくに頭蓋底部の硬膜と、硬膜内を走る血管の周囲） ・硬膜動脈（中硬膜動脈など） ・静脈洞（上矢状静脈洞、横静脈洞など）とそこへ注ぐ太い脳表の静脈 ・脳底部の太い動脈（Willis動脈輪とその近位部） ・痛覚線維を含む脳神経（三叉神経、舌咽神経、迷走神経）と上位頸神経 これらには三叉神経や上位頸神経の感覚線維が分布しており、牽引・圧迫・拡張・炎症などの刺激が加わると痛みとして感じる。脳腫瘍や頭蓋内出血で頭痛が起こるのは、脳自体が痛むからではなく、周囲の硬膜や血管が引き伸ばされたり圧迫されたりするためである。したがって、選択肢の中で痛覚を感受するのは硬膜である。

頭蓋内の痛覚感受性組織

痛みを感じる組織 ・頭蓋底部の硬膜 ・硬膜動脈（中硬膜動脈など）とその周囲の硬膜 ・静脈洞と、そこへ流入する太い脳表静脈 ・Willis動脈輪を構成する太い動脈とその近位部 ・三叉神経、舌咽神経、迷走神経、上位頸神経（C1〜C3） 痛みを感じない（ほとんど感じない）組織 ・脳実質（大脳皮質・白質、基底核、視床、小脳、脳幹） ・脈絡叢、脳室上衣 ・くも膜顆粒 ・血管から離れた円蓋部の硬膜、脳表の軟膜・くも膜の大部分

痛みの伝わる経路と頭痛の部位

・テント上（小脳テントより上）の構造：三叉神経（主に第1枝）が支配するため、痛みは前頭部・側頭部・眼窩部に感じられやすい。 ・テント下（後頭蓋窩）の構造：上位頸神経（C1〜C3）や舌咽神経・迷走神経が支配するため、痛みは後頭部・項部・耳の後ろに感じられやすい。 この関係は、病変の部位と頭痛の部位が必ずしも一致しない（関連痛）ことの説明となる。

頭痛が生じる主な機序

・痛覚感受性組織の牽引・偏位（脳腫瘍、頭蓋内圧亢進、低髄液圧による脳の下垂など） ・血管の拡張・伸展 ・炎症（髄膜炎、くも膜下出血による化学的刺激） ・痛覚線維をもつ神経の直接の圧迫 ・神経原性炎症：三叉神経の感覚線維終末からCGRP（カルシトニン遺伝子関連ペプチド）やサブスタンスPなどの神経ペプチドが放出され、血管拡張や血管透過性亢進による炎症が起こり、痛みが増幅される。片頭痛の病態（三叉神経血管説）の中心的な考え方であり、CGRPを標的とする片頭痛予防薬の開発につながった。 頭蓋外では、頭皮、筋肉、骨膜、頭皮の動脈、眼・耳・副鼻腔・歯などの組織も痛覚感受性をもち、頭痛の原因となる。