[김난주] 뇌의 기능과 장애
뇌.hwp
뇌(brain) : 두개강 속
대뇌(cerebrum)
간뇌(diencephalon)
중뇌(midbrain)
교(pons)
연수(medulla oblongata)
소뇌(cerebellum)
실용적 구분 : 외투(pallium) +뇌간(brain stem) + 소뇌
외투 = 대뇌피질 + 수질
뇌간 = 뇌신경의 기지 + 종지핵, 외투와 소뇌를 제외한 부분, 생명 유지 기능,
신생아의 뇌 무게는 370~400g이지만 생후 6개월에 약 2배로 증가하고,
7~8세에 성인의 90%에 도달하며, 20세를 전후하여 완전히 성장한다.
그러나 50세 이후부터는 서서히 감소하여
90세에 이르면 최고 성장시보다 10% 정도가 위축된다.
성인에 있어서 남자의 뇌 무게는 1,350g~1,400g이고,
여자는 1,200g~1,250g인데, 정상적인 기능을 발휘할 수 있는
뇌 무게는 1,000~1,100g이상으로 알려져 있다.
1. 대뇌 (Cerebrum)
뇌 전체 중량의 약 80%를 차지
현저하게 분화된 곳
신체의 운동과 감각, 희로애락의 정서감정, 학습과 기억, 언어활동, 사색 및 창조적 정신기능 등 고등한 정신활동
정중면에 깊게 파인 정중대뇌종열(median longitudinal fissure)에 의하여
좌․우의 대뇌반구 (cerebral hemisphere)로 나뉘어지며,
내측면의 뇌량 (corpus callosum)에 의하여 서로 연결
대뇌반구의 표면 = 뇌구(cerebral sulcus)라는 도랑 +뇌구 사이의 언덕인 뇌회(cerebral gyrus)에 의하여 많은 주름 형성
내면 = 신경세포가 밀집되어 있는 회백질의 대뇌피질(cerebral cortex) +그 안쪽의 신경섬유로 이루어진 백질의 대뇌수질(medulla)
또한 양쪽의 대뇌반구의 내부에는 뇌척수액이 들어있는 측뇌실(lateral ventricle)
1) 대뇌피질(cerebral cortex)
대뇌피질(신피질 neocortex)은 대뇌반구 표층을 이루는 회백질(gray substance) 부위
계통 발생적으로 원시피질, 구피질 및 신피질로 구분
대뇌피질의 표면에는 많은 불규칙한 형태의 주름이 있어 표면적을 크게 늘려주고 있다.
바깥표면에 나와 있는 피질 부분은 전체피질의 1/3이고,
주름 안쪽의 피질이 전체의 2/3를 차지하고 있다.
대뇌피질은 신경원이 여러 층으로 배열된 층판 형태의 구조
추체세포(pyramidal), 성상세포(stellate), 방추세포(fusiform cell), 수평세포(horizontal cell), Martinotti세포
제1층(분자층) - 가장 바깥 층의 좁은 층으로 산재성의 수평세포를 함유하고 있다.
제2층(외과립층) - 과립세포와 작은 추체세포를 함유하고 있다.
제3층(외추체층) - 큰추체세포, 과립세포 및 Martinotti세포를 함유하고 있다.
제4층(내과립층) - 많은 과립세포와 접선방향으로 달리는 섬유로 이루어져 있다.
제5층(내추체층) - 여러 가지 크기의 추체세포, 성상세포 및 Martinotti세포로 이루어지는데, 특히 중심전회에는 Betz거대추체세포가 있다.
제6층(다형층) - 이 층은 방추세포와 다형세포를 함유하고 있다.
✻ 대뇌피질의 기능영역
대뇌피질은 최고의 정신기능이 영위되는 곳으로 각 부분마다
특징적인 기능을 수행하는 곳이 정해져 있는데,
이를 대뇌피질의 기능적국재라고한다.
즉, 특정한 기능은 특정 부위의 피질에서 이루어지므로
해당 부위를 그 기능의 중추라고하며,
대뇌피질의 일정한 영역을 차지하고 있기 때문에
기능영역이라고도 한다.
- 운동영역(motor area) : 신체 운동 주관
- 감각영역(sensory area) : 체성 및 특수감각 감지
- 연합영역(association area) : 고도로 분화된 정신기능과 관련이 깊은 언어, 기억, 상상, 감각, 학습, 이성 및 인격 등의 기능을 주관하는 곳,
피질면적의 약 86%정도
2) 대뇌엽 (Lobe of the cerebrum)
대뇌반구는 뚜렷한 뇌구에 의하여 몇 개의 대뇌엽으로 구분된다.
즉, 대뇌반구 상면의 중앙에서 전하방으로 주행하는
중심구의 앞쪽을 전두엽(frontal lobe)이라고 하며,
전두엽 앞끝을 전두극(frontal pole)이라고 한다.
중심구와 내측면의 홈인 두정후두구(parietoccipital sulcus)사이를 두정엽(parietal lobe),
그리고 두정후두구보다 뒤쪽은 후두엽(occiptal lobe)이라고 하며,
후두엽의 두끝을 후두극(occipital pole)이라고 한다.
대뇌반구 저면에서 시작되는 외측구(lateral sulcus)의 후하방을 측두엽(temporal lobe)이라고 하는데,
후두엽과의 경계는 명확하지 않다.
또한 성인의 완성된 뇌의 외측구 심부에는 도(insula)라는 대뇌의 다섯 번째 엽이 전두엽,
두정엽 및 측두엽에 의하여 덮여 있어 보이지 않지만,
태아의 뇌에서는 표면에 노출되어 있다.
3) 대뇌구(Sulcus)와 대뇌회(gyrus)
4) 대뇌수질(Cerebral medulla)
대뇌의 수질은 대부분 신경전도로인 유수신경섬유로 되어 있기 때문에
흰색을 띠는 백질(white substance)이며,
이러한 백질속에 몇 개의 회백질 덩어리가 점을 이루고 있어
이를 대뇌핵(cerebral nucleus) 혹은 기저핵(basal nucleus)이라고 한다.
- 신경섬유 : 대뇌수질의 백질을 구성하고 있는 신경섬유속은 그 경로에 따라 연합섬유, 교련섬유 및 투사섬유로 구분한다.
- 기저핵 : 기저핵이란 대뇌수질 속에 있는 미상핵과 렌즈핵, 전장 및 편도체라는 회백질 덩어리로 대뇌피질과 척수를 잇는 운동로의 중재소 역할을 하고 있다.
인체에서 기저핵들의 전도로는 근육의 긴장을 조절하여 운동을 원활하게 하며, 대뇌의 과다한 골격근 운동을 억제․조절하는 기능이 있기 때문에 이곳에 병변이 생기면 근육이 긴장도 및 신체 운동에 이상을 초래하게 된다.
즉,중뇌의 흑질과 이어지는 담창구의 변성시는 근육의 경직과 안정시 진전, 운동마비를 3대 증상으로 하는 일명 진전마비(paralysis)인 파킨슨병이 유발되고, 피각과 미상핵 등에 변성이 오면 근긴장도의 저하와 함께 무도병(chorea)과 무정위운동(athetosis)등이 발현된다.
5) 변연계(Limbic system)
변연계란 포유동물의 뇌에서 공통적으로 뇌간을 둘러싸고 있는
가장자리 피질영역을 볼 수가 있어
이를 변연계라고부른데서 연유한 것이다(1878, P. Broca)
변연피질은 해마(hippocampus), 시상핵(thalamic nucleus), 대상회(cingulate gyrus)등으로 되어 있고,
피질하핵군으로는 커다란 편도핵, 중격핵, 시상전핵군, 그리고 기저핵의 일부가 포함되며,
변연피질에 의하여 둘러싸여 있다.
변연계는 본능적 행동과 정서반응을 주재하는 기구로서 행동이 의욕,
학습 및 기억과정에도 깊이 관여하는 곳으로 알려져 있다.
2. 간뇌(Diencephalom)
뇌간의 가장 위쪽 부분인 간뇌는 여러 부분의 핵군으로 이루어지는 핵복합체이다.
이들 핵군이 대부분은 기능적으로 대뇌피질과 관계가 깊고
전체 간뇌는 뇌척수간(neuraxis)의 2%미만으로 구성되지만
중추신경계의 구조를 이해하는데는 중요한 부분으로 되어 있다.
간뇌는 실간공(interventricular foramen)부위의 앞쪽에 있는 후교련 부위에서부터 뻗쳐 있다.
외측으로는 내포의 후각,
미상핵미 그리고 분계조(stria terminalis)에 의해 경계가 이루어진다.
제3뇌실은 시상의 내측면이 연장되는 시상간 접합부를 제외한
간뇌부위를 대칭인 두 부분으로 나눈다.
간뇌는 다음과 같이 4개의 중요한 부분,
즉 시상상부, 시상, 시상하부, 하시상부로 나눌 수 있다.
시상후부의 연장인 내측 및 외측슬상체는 내포섬유들에 의해
시상의 앞쪽과는 좀 더 멀리 떨어져 있다.
1) 시상(thalamus)
시상(thalamus)은 제 3뇌실의 양 측벽에 있는 큰 타원형의 회백질로서
후각 이외의 모든 감각을 종합하여 대뇌피질로 전도하는 중계소이다.
외면은 내낭후각에 접하고 내면은 제 3뇌실의 측벽이며,
하면은 시상하구로 직접 시상하부에 연속된다.
내부 조직에는 유수신경섬유층인 내측시상수판이 전후로 달리고 있는데,
이를 중심으로 시상핵은 전핵군, 내측핵군, 외(복)측핵군으로 구분된다.
특히 시상상면의 후배측부에는 시상에서 최대의 핵군이며,
내․외측슬상체와 결합하여 시각과 청각에 관여하는
시상침(pulvinar thalami)이 있다.
2) 시상상부(epithalamus)
시상상부는 시상의 후상내방에 위치하며 제 3뇌실의 후벽을 이룬다.
시상상부는 수강핵, 송과체, 수강교련, 후교련이 있다.
최근의 연구에 의하면 선조체에서 시상상부에 도달한 흥분충동은
이 부위에서 신경원을 바꾸어 대뇌변연계로 향한다고 한다.
- 송과체(pineal body) :
상구 위에 있는 솔망울 모양의 길이 5~8mm,
폭 약 4mm의 소체로 양측은 수강에 의하여
시상수조의 하단과 연결되어 있다.
이곳은 성기능과 생체리듬에 관여하는 melatonin을 분비하는 내분비선으로 알려지고 있다.
-수강(habenula) :
송과체의 전방을 횡으로 가는 백질로서 중앙에서 교차하여 수강교련을 이루고,
그 외측단은 넓은 삼각형을 형성하므로써 이를 수강삼각이라고 한다.
수강삼각 내부의 핵은 후각에 관여하는 섬유를 받고 있다.
3) 시상후부(metathalamus)
시상후부는 시상의 후외방을 이루는 곳으로
2개의 작은 융기(내측슬상체, 외측슬상체)가 있다.
내측슬상체는 중뇌의 하구를 통해서 들어오는
청각을 대뇌 측두엽의 청각영역으로 투사하는 중계소이고,
외측슬상체는 시상을 통하여 전도된 시각을 후두엽의
시각영역으로 투사하는 중계소이다.
4) 시상하부(hypothalamus)
시상하부는 제 3뇌실의 바닥을 이루는 무게 약 4g의 회백질로
시상하구에 의하여 시상과 경계되며,
후부에는 시상과 중뇌를 잇는 한 쌍의 융기인 유두체가 있다.
또한 유두체의 전방에는 회백질의 작은 융기이며
누드의 후벽에 해당하는 회백융기가 있는데,
회백융기와 시신경교차 사이에 깔때기 모양의 오목한 곳을 누두(infundibulum)라고 한다.
누두의 아래 끝은 타원형의 뇌하수체가 매달려 있고,
전방에는 양측의 시신경이 교차하여 이루는 시신경교차가 있다.
시상하부는 자율신경계의 최고 중추로 여러 개의 신경핵이 무리를 지어 있는데,
시상하부의 주요기능은 자율신경계의 조절중추일 뿐만 아니라
정서반응과 행동 조절, 체온 조절, 수분의 균형과 갈증 조절,
수면과 각성주기의 조절, 그리고 내분비계의 기능 조절 등이다.
3. 중뇌
중뇌는 전뇌와 교 및 소뇌를 연결하는 뇌간의 잘록한 좁은 부위이다.
그 기능은 대뇌, 척수, 소뇌를 연락하는 여러 가지 전도로의 통로와 중계소가 되며,
시각 및 청각의 반사중추가 된다.
또한 안구운동과 동공수측의 운동중추가 있으므로 중요한 부위이다.
중뇌는 복측의 대뇌각(crus cerebri)과 배측의 중뇌개로 구별되며
그 속에 중뇌수도가 있고 위로는 제 3뇌실에,
밑으로는 제 4뇌실에 이어져 있다.
4. 교 (pons)
중뇌와 연수 사이에 볼록하게 튀어 나온 부이로서
표면은 가로로 달리는 많은 신경섬유로 되어 있다.
특히 좌 ․ 우 양측에는 표면의 신경섬유들 사이에 산재하는 교핵에서 기시하여
소뇌피질로 가는 섬유로 구성된 중소뇌각이 있는데,
이는 근육들의 협력작용에 중요한 구실을 하는 신경전도로이다.
5. 연수 (Medulla oblongata)
연수는 뇌의 종단부로 대후두공 높이에서 명확한 경계 없이
척수와 연결되는 길이 약 3cm, 무게 6~7g의 작은 신경조직이지만
망상체가 발달되어 있으며,
생명유지에 필수적인 심장 ․ 호흡 및 소화 등에 관한 중요한 반사중추들이 있다.
6. 소뇌
교와 연수의 뒤쪽에 위치함으로써
제 4뇌실의 지붕을 이루는 소뇌는 근육의 긴장 등에 관여하여
신체 운동의 권고와 조정에 관여하는 대뇌의 자문기구이다.
무게는 약 120g이며 소뇌각(cerebellar peduncle)에 의하여 뇌간과 연결되고,
대뇌 후두엽과는 횡열(transverse fissure)에 의하여 구분되는데,
이곳에는 소뇌천막이라는 경막이 있어 서로를 격리시키고 있다.
소뇌는 좌․우로 팽대한 소뇌반구와 정중부의 충부로 구분되며,
표면은 가로로 달리는 많은 소뇌구와 소뇌회에 의하여 심한 주름이져 있다.
7. 뇌실 (Ventricle of the brain)
뇌실이란 중추신경계를 보호하고 뇌척수액의 생성과 순환을 담당하는
뇌조직의 내각으로 2개의 측뇌실,
그리고 각각 1개씩의 제 3뇌실과 제 4뇌실로 구성되어 있다.
8. 수막(Meninges)
수막(Meninges)은 뇌와 척수를 싸고 있는 3겹의 피막으로
외층은 경막(dura mater), 중간층은 지주막(arachnoid),
내층은 연막(pia mater)이라고 한다.