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脊髄は長く、傷つきやすい管状の構造物で、脳幹の下端から背骨の一番下（脊柱）まで続いています。脊髄にある神経は、脳と体のその他の部分との間でやり取りされるメッセージを運んでいます。脊髄はまた、膝蓋腱反射（しつがいけんはんしゃ）などの反射中枢でもあります(反射弓：脳を介さない経路を参照)。脳と同様に、脊髄も3層の組織（髄膜）で覆われています。脊髄と髄膜は、脊椎の中央を通っている脊柱管の中にあります。大半の成人では、脊椎は26個の椎骨からできていて、それぞれが背骨を構成しています。頭蓋が脳を保護しているように、椎骨は脊髄を保護しています。椎骨の間は、軟骨でできた椎間板で隔てられており、歩行やジャンプなどの動きから生じる衝撃を和らげるクッションの役目をしています。

脊椎の構造 脊椎（脊柱）は、椎骨と呼ばれる骨が連なってできています。この脊椎の中心を通る脊柱管の中には、長くて傷つきやすい脊髄があり、椎骨によって保護されています。椎骨と椎骨の間には軟骨でできた椎間板があり、脊椎への衝撃を和らげるクッションの役目を果たしています。脊髄からは、椎骨と椎骨の間を通って31対の脊髄神経がそれぞれ、前後2本の短い枝（神経根）に分かれて出て行きます。脊髄の前側にあるのが運動神経根で、後ろ側にあるのが感覚神経根です。運動神経根は脳と脊髄からの命令を、体の他の部分、特に骨格筋へ伝えます。感覚神経根は体の他の部分の情報を脳へ伝えています。脊髄は、脊椎の下方約4分の3の位置で終わりますが、そこから下へは神経の束がひと束伸びています。この神経の束は馬の尾に似た形をしているため、馬尾と呼ばれていて、下肢の運動・感覚を伝えます。

脳と同じように、脊髄も灰白質と白質で構成されています。蝶のような形をした脊髄の中心部には、灰白質があります。蝶の羽の前部にあたる部分（角と呼ばれる）には、運動神経が集まっていて、これらの神経は脳や脊髄からの情報を筋肉へ伝達して、運動を起こさせます。後側の角には感覚神経が集まっていて、これらの神経は、体の他の部分からの感覚情報を脊髄を通って脳へ伝えています。周囲の白質には、何本もの神経線維の束が通っており、体の他の部分からの感覚情報を脳へ運んで（上行路）、逆に脳から出される電気信号を筋肉へ伝えています（下行路）。