본문내용
1. 해부학 족보
1.1. 중추신경계통
1.1.1. 중추신경계통 구조
중추신경계통 구조는 다음과 같다. 뇌는 신경관의 입쪽부분으로부터 발생한다. 세 개의 일차뇌소포가 4주 무렵의 배아에서 형성되는데, 앞뇌, 중간뇌, 마름뇌이다. 성인 뇌의 구조는 이차뇌소포로부터 발생하며, 끝뇌, 사이뇌, 중간뇌, 그리고 숨뇌로 구성된다. 뇌는 빠르게 성장하면서 각 부위의 상대적인 위치 변화가 일어난다. 대뇌반구가 사이뇌와 중간뇌를 감싸고 있으며, 대뇌반구의 주름은 제한된 공간에 많은 신경세포를 포함하게 한다. 뇌는 심장박동, 호흡, 혈압 등 자율신경계통과 내분비계통을 조절하며, 지능, 의식, 기억, 감각운동 통합, 감정, 행동, 사회화 등 가장 복잡한 신경기능을 수행한다. 이처럼 뇌는 인간의 생리적, 심리적 기능을 총괄적으로 관장하는 핵심 기관이다.
1.1.2. 뇌의 발생
신경관(neural tube)의 입쪽부분으로부터 뇌가 발생한다. 4주 무렵의 배아에서 세 개의 일차뇌소포(primary brain vesicles)가 형성된다. 이는 앞뇌(prsencephalon), 중간뇌(mesencephalon), 마름뇌(rhombencephalon)이다. 이러한 일차뇌소포는 성인 뇌의 구조를 형성하게 된다. 이차뇌소포로부터 발생한 구조로는 끝뇌(telencephalon), 사이뇌(diencephalon), 중간뇌(metencephalon), 숨뇌(myelencephalon)이 있다. 뇌는 빠르게 성장하면서 부위의 상대적인 위치 변화가 일어나며, 대뇌반구(cerebeal hemispheres)가 사이뇌(diencephalon)와 중간뇌(midbrain)를 감싸고 있다. 또한 대뇌반구의 주름으로 인하여 표면적이 크게 증가한다. 이러한 과정을 통해 성인 뇌의 구조가 형성되는 것이다.
1.1.3. 뇌의 기본적인 부분과 구성
뇌의 기본적인 부분과 구성이다. 뇌는 크게 4부분으로 분류할 수 있다. 첫째, 뇌줄기는 숨뇌, 다리뇌 및 중간뇌로 구성된다. 둘째, 소뇌는 뇌줄기와 사이뇌 사이에 위치한다. 셋째, 사이뇌는 시상, 시상하부 및 시상상부로 구성된다. 넷째, 대뇌반구는 대뇌겉질, 대뇌백색질 및 대뇌의 깊은 회색질로 이루어져 있다. 이러한 구조의 중심부에는 회색질이 위치하며, 바깥쪽에 백색질이 존재한다. 백색질 바깥쪽에는 다른 회색질층이 있는데, 이는 신경세포체로부터 형성된 것이다. 대뇌겉질은 신경세포체로 구성된 회색질이 표면에 위치한 부위이다. 대뇌와 소뇌에 걸쳐 회색질과 백색질의 분포 양상을 보여주는 모식도가 있다. 뇌실은 뇌의 가운데 공간이 확장된 것으로, 뇌척수액으로 채워져 있으며 뇌실막세포에 의해 덮여있다. 척수의 중심관과 연결되어 있는 가쪽뇌실, 셋째뇌실, 중간뇌수도관 및 넷째뇌실로 구성된다.
1.1.4. 뇌실
뇌의 가운데에는 뇌실이 있다. 뇌실은 신경관(neural tube)의 가운데 공간이 확장되어 형성된 것이다. 이 뇌실은 뇌척수액(cerebrospinal fluid)으로 채워져 있다. 뇌실막세포(ependymal cells)에 의해 뇌실 내벽이 덮여 있다. 뇌실은 서로 연결되어 있어, 척수의 중심관(central canal)으로 이어진다. 가쪽뇌실(lateral ventricles)은 대뇌반구 속에 위치하며, 마치 말발굽 모양으로 구부러져 있다. 셋째뇌실(third ventricle)은 사이뇌 속에 있고, 뇌실사이구멍(interventricular foramen)을 통해 가쪽뇌실과 연결된다. 중간뇌수도관(cerebral aqueduct)은 셋째뇌실과 넷째뇌실을 연결한다. 넷째뇌실(fourth ventricle)은 마름뇌에 위치하며, 척수의 중심관과 연결된다. 따라서 뇌실은 뇌와 척수 사이의 연결 통로 역할을 하며, 뇌척수액을 순환시키는 중요한 구조물이다.
1.2. 뇌줄기
1.2.1. 숨뇌
숨뇌는 뇌줄기를 구성하는 세 부분 중 하나이다. 숨뇌는 척수와 연속되어 위치하며, 맥락얼기는 제 4뇌실의 천장에 위치한다. 숨뇌의 외부 표지점에는 숨뇌의 피라밋, 피라밋교차, 아래소뇌다리가 위치한다. 숨뇌 중심에는 그물체가 위치하는데, 이는 자율신경계통을 조절하는 핵이다. 그물체의 내장 중추에는 심장중추, 혈관운동중추, 숨뇌의 호흡중추, 딸꾹질, 재채기, 삼키기, 기침 등과 관련된 중추가 포함된다.
1.2.2. 다리뇌
다리뇌(The Pons)
다리뇌(pons)는 중간뇌(midbrain)와 숨뇌(medulla oblongata) 사이에 위치하는 가로로 긴 구조물이다. 다리뇌는 뇌줄기(brain stem)의 일부를 구성하며, 다양한 기능을 수행한다.
첫째, 다리뇌에는 여러 쌍의 뇌신경 핵이 있어 제5번 뇌신경인 삼차신경(trigeminal nerve), 제6번 뇌신경인 갓돌림신경(abducens nerve), 제7번 뇌신경인 얼굴신경(facial nerve)과 관련된 기능을 담당한다. 둘째, 다리뇌에는 대뇌겉질(cerebral cortex)에서 시작된 운동신경로가 주행하는데, 이 신경섬유 다발을 피라미드로(pyramids)라고 한다. 셋째, 다리뇌의 중간소뇌다리(middle cerebellar peduncles)는 대뇌겉질(cerebral cortex)과 소뇌(cerebellum)를 연결하는 신경섬유 다발이다. 이를 통해 대뇌와 소뇌가 상호작용할 수 있다.
요약하면, 다리뇌는 뇌줄기의 주요 부분으로 다양한 뇌신경을 관장하며 대뇌와 소뇌 간의 연결을 제공하여 운동기능 조절에 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다.
1.2.3. 중간뇌
중간뇌(The Midbrain)
중간뇌(midbrain)는 사이뇌(diencephalon)와 다리뇌(pons) 사이에 위치하는 부분이다. 중간뇌수도관(cerebral aqueduct)이 중간뇌의 중앙을 관통하고 있다. 중간뇌의 앞쪽에는 대뇌다리(cerebral peduncles)가 위치하며, 이 부분에는 피라밋로(pyramidal tracts)가 포함된다. 중간뇌의 위쪽에는 위소뇌다리(superior cerebellar peduncles)가 있어 중간뇌와 소뇌를 연결한다. 중간뇌를 둘러싸고 있는 수도관주위회색질(periaqueductal gray matter)은 연결된 두 가지 기능, 즉 투쟁-도주반응(fight-or-flight reaction)과 내장통증 반응을 중개한다. 중간뇌의 백색질에는 두 개의 검은색 뇌핵인 흑색질(substantia nigra)과 적색핵(red nucleus)이 존재한다. 흑색질은 멜라닌 색소를 함유한 신경세포체로 구성되어 있으며, 기능적으로 바닥핵(basal nuclei)과 연결된다. 적색핵은 그물체 중에서 가장 큰 핵으로, 기능적으로 중요한 역할을 한다. 이와 같이 중간뇌는 시각반사와 청각반사를 통합하고, 생존에 필수적인 자율적인 행동들을 유발하는 등 다양한 기능을 수행한다.
1.3. 소뇌
소뇌는 다리뇌와 숨뇌의 뒤쪽에 위치하며, 부드럽고 조화롭게 몸의 움직임을 조절한다. 소뇌는 두 개의 소뇌반구로 구성되어 있으며, 표면은 소뇌이랑이라는 능선으로 주름이 잡혀 있다. 소뇌반구는 앞엽, 뒤엽, 타래결절엽의 3부분으로 나뉜다. 소뇌겉질은 회색질로 이루어져 있으며, 내부에는 소뇌나무라는 백색질 구조가 있다. 또한 깊은 소뇌핵이라는 회색질 핵이 깊은 곳에 위치한다. 소뇌는 움직임을 조정하기 위해 대뇌의 운동겉질로부터 정보를 받고, 몸의 위치와 계획된 움직임을 비교하여 계속해서 재조정하고 미세하게 조절하는 운동명령을 대뇌겉질로 보낸다. 최근 연구에 따르면 소뇌는 인지기능, 언어, 문제해결, 과제 계획 등 고차원적 기능에도 관여한다고 알려져 있다.
소뇌와 뇌줄기를 연결하는 신경로인 소뇌다리는 세 개의 부분으로 구성되는데, 위소뇌다리, 중간소뇌다리, 아래소뇌다리이다. 소뇌로 들어가는 모든 신경섬유는 같은 쪽을 지배한다.
1.4. 사이뇌
1.4.1. 시상
시상(The Thalamus)
시상은 사이뇌(diencephalon)의 중심부를 이루며, 대뇌반구(cerebral hemispheres)에 둘러싸여 있다. 시상은 세 부위인 시상(thalamus), 시상하부(hypothalamus), 시상상부(epithalamus)로 이루어져 있다.
시상은 전체 사이뇌의 약 80%를 차지하며, 여러 개의 핵으로 구성되어 있다. 시상의 주요 기능은 다음과 같다. 첫째, 시상은 감각 정보를 중계하는 역할을 한다. 모든 감각 정보는 반드시 시상의 핵을 거쳐야만 대뇌 겉질로 전달될 수 있다. 둘째, 시상은 대뇌 겉질과 정보를 주고받는 모든 부분의 관문 역할을 한다. 시상의 핵은 감각 정보를 증폭시키거나 약화시킬 수 있다. 셋째, 시상은 다양한 기능을 조절하고 통합하는 역할을 한다.
시상은 다양한 핵으로 구성되어 있으며, 이들 핵은 서로 다른 기능을 수행한다. 예를 들어, 연관핵(association nuclei)은 여러 감각 정보를 통합하고, 특정 핵은 운동 기능을 담당한다. 또한 일차감각핵(primary sensory nuclei)은 특정 감각 정보를 대뇌 겉질로 전달하는 역할을 한다. 이처럼 시상은 매우 복잡한 구조와 기능을 가지고 있으며, 전체 신경계의 중요한 중계 역할을 수행한다고 할 수 있다.
1.4.2. 시상하부
시상하부(The Hypothalamus)
시상하부(diencephalon)는 사이뇌의 중심부를 이루며, 대뇌반구(cerebral hemispheres)에 둘러싸여 있다. 시상하부는 3개의 부위, 즉 시상(thalamus), 시상하부(hypothalamus), 시상상부(epithalamus)로 구성되어 있다.
시상하부는 다양한 내분비 기능의 중추 역할을 한다. 시상하부에는 여러 개의 핵(nucleus)이 위치하고 있으며, 이들 핵들은 각각 다양한 기능을 담당한다. 시상하부는 자율신경계통의 조절, 감정반응의 조절, 체온조절, 배고픔과 갈증의 조절, 행동조절, 수면주기 조절, 내분비계통의 조절 등 다양한 기능을 수행한다. 또한 기억 형성에도 관여한다.
시상하부의 중요한 기능 중 하나는 뇌하수체(pituitary gland)를 조절하는 것이다. 시상하부는 뇌하수체를 자극하는 호르몬을 분비하여 뇌하수체에서 다양한 호르몬이 분비되도록 조절한다. 따라서 시상하부는 내분비계통의 중추 역할을 담당하고 있다고 볼 수 있다.
시상하부는 자율신경계통을 통해 심장, 혈압, 호흡 등의 생리적 기능을 조절하며, 감정과 행동 조절에도 관여한다. 또한 뇌하수체-갑상샘축, 뇌하수체-부신축 등 다양한 내분비 축을 조절하여 전신의 항상성 유지에 핵심적인 역할을 한다.
이처럼 시상하부는 인체의 다양한 생리적, 내분비적 기능을 조절하는 매우 중요한 부위이며, 신체 항상성 유지와 적응에 필수적인 역할을 수행한다.
1.4.3. 시상상부
시상상부(The Epithalamus)
시상상부는 사이뇌의 가장 작은 부분이다. 셋째 뇌실의 천장을 형성하며, 아주 작은 뇌핵 무리로 구성되어 있다. 솔방울샘(pineal gland, pineal body)이 포함되어 있다. 솔방울샘은 멜라토닌(melatonin) 호르몬을 분비하며, 시상하부의 영향을 받아 수면주기(circadian rhythm)의 조절에 도움을 준다. 즉, 솔방울샘은 위 아래로 연결되어 있는 구조이기 때문에 시상하부로부터 영향을 받아 수면주기를 조절하는 것이다. 이처럼 시상상부는 매우 작지만 수면과 생체리듬을 조절하는 중요한 역할을 담당하고 있다.
1.5. 대뇌반구
1.5.1. 대뇌겉질
대뇌겉질(The Cerebral Cortex)
대뇌겉질은 의식적인 생각의 근원이다. 대뇌겉질은 우리의 감각을 인지하고, 수의적인 움직임을 개시하고 조절하며, 의사소통, 기억, 이해를 가능하게 한다. 대뇌겉질은 회색질로 구성되어 있으며, 신경세포체, 가지돌기, 짧은 축삭으로 이루어져 있다. 대뇌겉질의 주름들은 표면적을 3배 이상 증가시킨다.
대뇌겉질은 구조적으로 구별되는 47개의 영역으로 나뉘는데, 이를 브로드만 영역이라고 한다. 대뇌겉질의 기능적 영역은 전통적으로 감각영역, 연합영역, 운동영역의 세 가지로 분류된다.
감각영역은 각 감각정보를 의식적으로 인식하는 겉질 영역을 말한다. 일차몸감각겉질, 시각영역, 청각영역, 안뜰겉질, 미각겉질, 후각겉질 등이 여기에 해당된다. 이 영역들은 감각정보를 처리하고 통합하는 감각연합영역과 연결되어 있다.
연합영역은 감각정보를 통합하여 복잡한 지각 능력을 가능하게 한다. 다중연합영역은 여러 감각 양식의 입력을 받아 통합하는 역할을 한다.
운동영역은 수의적 운동기능을 계획하고 실행한다. 운동앞겉질, 일차운동겉질, 이마엽눈운동영역, 브로카영역 등이 여기에 속한다.
이처럼 대뇌겉질은 감각, 운동, 인지 등 다양한 기능을 수행하는 복합적인 구조이다. 겉질은 신경세포, 신경섬유, 혈관으로 구성되어 있으며, 여기에서 이루어지는 복잡한 정보처리과정은 인간 행동의 근원이 된다.
1.5.2. 대뇌백색질
대뇌백색질은 대뇌의 바깥층인 회색질을 감싸고 있다. 대뇌백색질은 주로 신경섬유로 구성되어 있으며, 이 신경섬유들은 대뇌의 다양한 부위를 연결하여 정보 전달 및 통합 기능을 수행한다. 대뇌백색질은 감각, 운동, 언어 등 다양한 기능에 관여하며, 대뇌의 구조와 기능을...
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