대뇌의 기능

대뇌의 기능   뇌간 ·척수계는 정신활동을 지배하는 것이 아니고, 운동신경에 대한 조절작용으로 몸의 건강, 즉 ‘살아 있다’고 하는 생명유지를 자기 조절적으로 담당하고 있다. 대뇌변연계는 ‘살아 있다’는 정적(靜的)인 생명현상 위에 서서 ‘당당하게 살아간다’고 하는 기본적인 생명활동을 담당하고 있다. 즉, 개체유지와 종족보존을 위한 식욕과 성욕, 그리고 집단욕 등의 본능적 욕구와 이들 본능적 욕구를 훌륭하게 충족시키면서 개체와 종족보전을 위한 정동(情動)의 마음(쾌감 ·불쾌감 ·노여움 ·두려움)이 대뇌변연계에서 만들어져서, 이것이 본능행동과 정동행동으로 나타나게 된다. 이 경우 간뇌의 일부인 시상하부(視床下部)는 본능적 욕구와 정동의 마음을 일으키거나 정지시키기 위한 정보감수(情報感受)의 기능을 맡고 있고, 편도핵과 중격핵은 본능행동이나 정동행동을 나타내기 위한 지령(指令)이 보내어지는 신경로의 중계소이다. 신피질계는 ‘잘 살아가는’ 적응행동과 ‘멋지게 살아가는’ 창조행위의 통합계(統合系)로서 작용하고 있는데, 특히 인간에서는 창조행위를 하게 하는 곳으로 전두엽의 전단부에 있는 전두연합령(前頭聯合領)이 매우 분화 발달되어 있다. 신피질은 전두연합령과 그 이외의 영역으로 나누어 보면 그 곳에서 이루어지는 정신활동의 분업상황을 쉽게 이해할 수 있다. 뒤쪽의 영역은 전자계산기의 역할로 정보처리와 운동발현의 기능을 나타내는 곳이다. 피부감각 ·청각 ·시각이라 표시된 자리에서는 감각을 일으키고 측두엽에 있는 기억의 기전(機轉)에 들어가서 지각이해 ·인식 등의 정보처리기능을 나타내 주고 있다. 앞쪽 운동의 패턴이라 쓰여 있는 곳에서 그 뒤쪽에 있는 운동신경세포로 운동지령을 내보내는 명령서가 작성되어 운동을 할 수 있는 것이다. 인간의 신피질에서는 단지 정보처리나 운동발현의 구실뿐만 아니라 사고(思考) ·창조 ·의도(意圖) ·정조(情操) 등의 고차적인 정신기능이 이루어지는데 이것을 담당하는 곳이 전두연합령이다. 인간의 특징의 하나인 언어중추는 바와 같이 3개가 있는데, 후언어령(後言語領)에서 말을 이해하고 전언어령(前言語領)과 상언어령(上言語領)에서는 말을 하게 하는 역할을 담당하고 있다. 또한, 운동이나 감각에 대해서는 좌우의 신피질은 반대쪽의 몸을 지배하고 있지만, 고차적인 정신활동은 주로 왼쪽 신피질에서 이루어지고 있다. 신피질계에서 이루어지는 통합작용을 위한 정보는 간뇌 속의 시상을 통해 신피질로 보내지고, 통합의 결과로 오는 운동지령은 대뇌핵을 통해 보내진다. ........................................................................................................................... 뇌의 상방에 위치하는 넓은 부분으로서 좌우 반쪽의 공모양인 대뇌반구가 합쳐져 생긴 부위이다. 대뇌는 부위에 따라서 대뇌피질, 대뇌수질, 대뇌핵 및 변연계로 구성되어 있다. 1. 대뇌피질 대뇌반구의 바깥쪽의 얇은층으로서 일명 회백질이라고도 한다. 대뇌피질의 표면에는 대뇌이랑이 있으며 이들은 대뇌고랑에 의해 나뉘어져 있다. 이들 주름들은 대뇌반구의 표면적을 증가시키는 역할을 한다. 대뇌피질의 표면에 있는 신경원들은 6개의 층으로 구성되어 있는데, 뇌표면에서부터 분자층, 바깥과립층, 바깥피라밋층, 속과립층, 속피라밋층 및 다형층 등으로 명명되어 진다. 대뇌피질에는 약 140억개의 신경원이 있지만 신경원의 종류는 다양하지 않아서 주요한 신경원의 유형으로는 피라밋, 별 및 방추신경원으로 구분된다. 대뇌피질의 대뇌이랑과 대뇌고랑은 각각 모양이 다르다. 대뇌세로틈새는 대뇌피질 사이를 세로로 나눈다. 각 대뇌피질의 표면은 각 부위에 따라서 몇개의 엽으로 나눌 수 있다. 중심고랑은 대뇌세로틈새의 중간에서 외측으로, 즉 가로로 뻗어 위치하며, 전두엽은 중심고랑의 전방에 있고, 외측고랑은 전드엽의 아래모서리 부위를 경계짓는다. 외측고랑의 아래쪽에는 측두엽이 있으며, 측두엽을 젖혀보면 빈자리인 뇌섬엽이 보인다. 두정엽은 중심고랑과 두정후두고랑 사이에 있다. 두정후두고랑의 뒤쪽부분은 후두엽을 이룬다. 대뇌피질은 중심고랑에 의해 운동영역과 감각영역으로 나뉜다. 중심앞이랑은 중심고랑의 앞모서리를 이루며 그 표면이 일차운동영역을 형성하는 부위이다. 일차운동영역의 자극은 말단골격근과 사지근육의 국소적인 수축을 일으킨다. 중심뒤이랑은 중심고랑의 뒤모서리를 이루며 그 표면이 일차감각영역을 형성하는 부위이다. 즉, 후두엽의 시각피질과 청각피질 및 측두엽의 후각피질은 이들 특별감각에 관련된 정보를 준다. 대뇌피질의 감각과 운동영역은 들어온 정보를 해석하거나 운동반응을 조절하는 연합영역에 연결된다. 이들 영역에 대한 손상은 감각의 인지나 운동수행능력에 직접적으로 영향을 주지는 않으나, 사람이 감각정보를 이해하거나 혹은 협조된 반응을 수행하는 능력을 잃게된다. 2. 대뇌수질 대뇌수질은 대뇌피질의 밑(속)에 있는 신경섬유의 집단으로 구성되며, 일명 백색질이라고도 불리운다. 백색질은 대뇌이랑사이, 대뇌반구사이 및 대뇌피질에서부터 다른 부분의 중추신경계통으로 정보를 전달하는 축삭인 신경섬유를 갖고 있다. 백색질내의 수초섬유는 연합신경섬유, 교차연결신경섬유 및 투사신경섬유의 세가지로 구성되어 있다. (1) 연합신경섬유 같은 쪽의 대뇌반구내에 있는 대뇌피질의 여러 부분들을 서로 연결한다. 짧은 연합신경섬유인 궁상신경섬유는 한쪽의 대뇌이랑에서 다른 쪽의 이랑으로 가는 섬유이며 활모양으로 굽어있다. 같은 쪽의 대뇌반구내에서 다른 대뇌염의 피질부분을 연결하는 긴연합신경섬유의 다발인 세로섬유다발은 전두엽과 동측 대뇌반구의 다른 대뇌엽들을 연결한다. (2) 교차연결신경섬유 두 대뇌반구사이를 연결하는 신경섬유로 뇌량과 앞교차연결이 이에 해당된다. 뇌량은 한족 대뇌반구 피질의 대부분을 반대편 대뇌반구와 대응하는 부분과 서로 연결시키며 치밀한 수초섬유로 구성되는 넓고 두꺼운 판 모양으로 되어 있다. 앞교차연결은 뇌궁의 기둥의 앞쪽에서 시작하여 중심선을 가로지르는 작고 치밀한 섬유다발이다 (3) 투사신경섬유 대뇌피질과 뇌줄기, 소뇌 및 척수를 연결한다. 대뇌피질의 모든 영역으로부터 나오고 들어가는 신경섬유는 방사상으로 배열된 다발형태로 백색질에 들어간 후 뇌줄기를 향하여 모이게 된다. 이 방사상의 투사신경섬유는 방사관을 형성한다. 모든 투사신경섬유는 간뇌를 지나며 이곳에서는 대뇌피질의 원심성신경섬유가 대뇌피질로 가는 구심성신경섬유를 만난다. 육안해부학적으로 구심성신경섬유와 원심성신경섬유를 구별할 수 없는데, 이 전체를 속섬유막이라고 한다. 3. 대뇌핵 대뇌핵은 대뇌반구의 백색질속에 위치하고 있는 회백질의 덩어리로서, 외측뇌실 바닥부 아래쪽에 대뇌반구에 위치한다. 대뇌핵은 중심백색질내에 위치하며 투사신경섬유와 교차신경섬유는 대뇌핵사이를 지나거나 돌아서 주행한다. 대뇌핵은 일반적으로 기저핵으로 불리우고 있으며 4쌍의 핵인 꼬리핵, 렌즈핵, 담장 및 편도체로 구성되어 있다. 꼬리핵은 덩어리 모양의 머리와 외측뇌실을 따라 굽어진 가는 꼬리로 이루어진다. 꼬리의 끝부분에는 분리된 편도체가 위치하고 있다 담장은 뇌섬엽의 바로 내측에 위치하고 있으며, 조가비핵 및 창백핵은 담장과 간뇌의 사이에 있다. 조가비핵과 창백핵은 합쳐서 렌즈핵이라고 하며 육안해부학적으로 단단하고 둥근 덩어리로 보인다. 줄무늬체는 꼬리핵과 조가비핵을 합친 것으로 줄무늬체라는 이름은 두핵사이를 지나는 속섬유막의 모양이 줄무늬 같아서 붙여진 이름이다. 줄무늬체의 핵들은 수의적 및 불수의적 운동의 조절에 관여한다. 그러나 다른 대뇌핵들의 기능은 잘 알려져 있지 않다. 담장은 시각정보의 처리에 관여하는 것으로 알려져 있고, 편도체는 변연계의 중요한 구성요소이다. 4. 변연계 변연계는 대뇌피질과 간뇌에 있는 핵들을 포함한다. 변연계의 주기능은 행동동기와 감정상태에 관련된 기능을 하며, 또한 대뇌피질의 의식적 및 지적인 기능과 뇌줄기의 무의식적인 자동기능을 서로 연결하는 기능도 가지고 있다. 편도체는 변연계, 대뇌와 여러 감각기계를 연결하는 역할을 한다. 뇌량을 따라 굽어 있으면서 측두엽의 내측면쪽으로 이행하고 있는 대뇌이랑들이 대뇌반구의 변연엽을 구성한다. 변연엽은 해마구성체, 치아이랑, 뇌량아래이랑, 띠이랑 및 해마옆이랑을 포함한다. 뇌궁은 해마에서 시작하여 안족으로 굽어지면서 반대쪽 대뇌반구에서 오는 뇌궁부분과 연결된다. 뇌궁은 부리쪽으로가서 간뇌바닥 부위에 있는 유두체의 앞까지 아래쪽으로 곡선을 그리며 주행한다. 간뇌의 바닥시상하부와 벽시상쪽에 있는 여러 다른 핵들도 변연계로 구성한다.     ............................................................................   척수 [脊髓, spinal cord] 뇌의 연수(延髓) 아래쪽으로 이어져 있다. 백색의 가늘고 긴 원통상이며 위끝은 점차 굵어지고 거의 제1경추(頸椎) 윗가두리 근처에서 연수와 연결된다. 도중의 두 군데에 약간 굵은 부분(頸膨部와 腰膨大部)이 있으며, 하단은 원뿔상으로 끝난다. 이 척수원추는 성인에서 거의 제1~2요추의 위치에 있으며, 그 하단에서 실 모양의 가는 종사(終絲)가 내려가 있다. 척수의 길이는 대체로 40∼45cm인데 한국인 성인남자는 약 45cm, 여자는 42∼43cm이다. 척수의 앞면과 뒷면의 정중선에는 홈이 있으며 앞면의 것은 깊고 전정중렬(前正中裂), 뒷면의 것은 얕고 후정중구(後正中溝)라 한다. 이 양 홈의 양쪽 외측에는 각각 전외측구 ·후외측구가 있다. 척수에 출입하는 척수신경은 이들 홈을 통과한다. 전외측구를 통과하는 것을 전근(前根), 후외측구를 통과하는 것을 후근이라 한다. 같은 쪽의 같은 높이의 전근과 후근은 척수의 바로 외측에서 합류하여 척수신경이 되어 추간공(椎間孔)을 빠져서 척주 밖으로 나온다. 척수신경은 일정한 간격으로 척수에서 나오며, 거기에 따라서 척수를 경수(頸髓) ·흉수(胸髓) ·요수(腰髓) ·천수(薦髓)로 나눈다. 경수에서 나온 척수신경을 경신경(頸神經:8쌍)이라 하고, 이하 흉수에서 흉신경(12쌍), 요수에서 요신경(5쌍), 천수에서 천골신경(5쌍), 미골신경(1쌍) 등 31쌍의 척수신경이 있다. 그 중에서도 전근을 통과하는 신경은 운동성, 후근을 통과하는 신경은 감각성이다. 후근을 형성하는 신경섬유 세포는 전근과 후근이 합류하는 바로 앞의 후근의 부푼 부분(척수신경절이라 한다)에 존재한다. 척수의 횡단면을 보면 중심부에 가는 구멍, 즉 중심관이 있다. 중심관은 척수의 중심을 관통하며 위쪽은 연수의 제4뇌실에 열리고 아래 끝은 척수원추의 부분으로 맹단(盲端)이며 종실(終室)이라고 한다. 중심관을 둘러싸고 있는 회백질이라고 하는 부분이 굵은 H자형으로 존재하는데, 둘레를 백질이라고 한다. H자형의 회백질 내에는 신경세포가 존재하며 백질 내에는 후근으로부터 진입하여 상행하는 신경섬유, 회백질 내의 신경세포에서 온 신경섬유, 뇌로부터 하행한 신경섬유 등이 충만되어 자극전도로(刺戟傳導路)가 되어 있다. 척수 전체는 뇌로부터 각각 이어진 3장의 수막(髓膜)에 싸여 있는데 내측으로부터 척수연막(脊髓軟膜) ·척수지주막(脊髓蜘蛛膜) ·척수경막(脊髓硬膜)이라고 한다. 척수의 양측 중앙부에서 척수연막으로부터 끈 모양의 인대(靭帶)가 나와서 척수지주막을 관통하여 척수경막 내면에 부착되어 있다. 그 수는 18∼20쌍으로 이것은 척주관 속에서 척수를 고정 ·지지한다. 척수에는 두 가지 중요한 작용이 있다. 하나는 몸통이나 사지에 일어나는 반사운동의 조절 ·통합작용이고, 다른 하나는 뇌로 또는 뇌로부터 신경으로의 충격의 통로이다. 회백질은 신경단위의 세포체의 집합부이며 백질은 다수의 유수신경섬유를 포함하고 그 사이에 신경교세포(神經膠細胞)가 있다. 회백질은 좌우 각각 전주(또는 前角)와 후주(또는 後角)로 나누어진다. 경수와 흉수의 일부에서 회백질은 약간 옆쪽으로 돌출되어 있는데 이것을 측주(또는 側角)라고 한다. 전주에는 골격근을 지배하는 운동신경세포가 있으며 그 섬유는 전근을 형성하여 척수에서 나온다. 감각신경세포는 척수 밖에 있어서 섬유를 감각수용기에 보내는 한편, 다른 하나의 섬유가 후근을 형성하여 후주(後柱)로 들어간다. 즉, 전주에서 나온 전근은 운동기능에 관여하고, 후주로 들어가는 후근은 감각성이다. 이것을 ‘벨-마장디의 법칙’이라고 한다. 측주에는 교감신경세포가 있으며 그 섬유는 전근을 통과하여 나와 있다. 백질 속을 달리는 신경섬유는 신체 각부로부터의 흥분을 척수를 경유하여 뇌에 전하는 감각성 신경로(上行性), 뇌로부터의 흥분을 척수를 경유하여 골격근에 전하는 운동성 신경로(下行性), 척수의 모든 부분을 연락하는 신경로 등 세 가지 경로가 있다. 감각성 신경로에는 다음과 같은 것이 포함된다. ① 박속(薄束):하반신 심부감각의 경로로서 후색(後索)의 내측을 차지한다. ② 설상속(楔狀束):상반신에서부터의 심부감각의 경로이다. ③ 전척수시상로(前脊髓視床路):촉각(觸覺)의 경로이다. ④ 후척수시상로:통각(痛覺)과 온도감각의 경로이다. ⑤ 전척수소뇌로(前脊髓小腦路) 및 후척수소뇌로:척수와 소뇌를 연락한다. ⑥ 척수망양체로(脊髓網樣體路):척수와 연수 및 교(橋)의 망양체를 연락한다. 또, 운동성 신경로는 외측피질척수로, 전피질척수로, 적핵척수로(赤核脊髓路), 전정척수로(前庭脊髓路), 망양체척수로, 내측종속(內側縱束), 시개척수로(視蓋脊髓路) 등이 있다. 외측피질척수로와 전피질척수로는 추체로계(錐體路系)에 속하여 대뇌피질 운동역의 원추세포로부터 척수측삭 또는 전색(前索)을 통하여 전주에 있는 운동신경세포로 내려가는 것으로 수의운동을 지배한다. 적핵척수로부터 시개척수로는 추체외로계에 속하며, 적핵(赤核) ·연수망양체 ·소뇌 ·전정 신경핵 ·안구운동의 신경핵 등으로부터 척수로 내려가는 경로이다. 이상과 같이 척수는 신체 각부와 뇌 사이를 연락하며 다종다양한 신호를 전하지만, 중추신경계의 일부로서 반사와 그 통합도 영위한다. 즉, 반사중추가 척수에 있는 것을 척수반사라 하며, 신장반사(伸長反射)와 굴곡반사(屈曲反射)가 그 주가 된다. 신장반사는 골격근을 급속하게 신장시키면 그 근(筋)이 수축되는 것과 같은 반사이다. 먼저 근섬유 사이에 존재하는 근방추(筋紡錘)가 늘어나서 흥분된다. 이 흥분은 감각신경을 경유하여 척수후주로 들어가 일부는 박속 ·설상속을 통과하여 연수로부터 대뇌피질에 이르러 심부감각이 되는데, 일부는 척수전주로서 운동신경에 반사된다. 이 반사는 어떤 근을 일정한 수축상태로 유지하기 위한 반사라고 생각되며, 근의 긴장과 자세를 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 굴곡반사는 사지의 피부가 자극을 받으면 굴근이 수축하여 자극이 강한 때에는 사지 전체의 굴근군이 강하게 수축하여 자극으로부터 피하여 몸을 지키려고 하는 반사이다. 그 밖에 동물의 보행운동의 원형이라고 생각되는 전지후지반사(前肢後肢反射), 등쪽에 자극이 주어졌을 때 후지로 뿌리치려는 반사 등의 반사중추는 척수에 있다. 이들 반사는 뇌에 의하여 다시 고차(高次)의 통합을 받는데, 뇌가 없어져도 척수만으로 어느 정도까지는 합목적적으로 작용할 수가 있게 되어 있다. 체성계(體性系) 반사중추 외에 척수에는 자율계반사중추도 있다. 즉, 첫째 교감신경계로서 발한(發汗)중추, 혈관운동중추, 입모(立毛)중추, 모양척수중추(毛樣脊髓中樞:동공산대), 호흡운동중추, 심장촉진중추, 유즙분비중추 등이 있다. 둘째 부교감신경계로서 항문중추, 방광중추, 발기(勃起)중추, 사정(射精)중추, 출산중추 등이 있다.       소뇌의 작용   피아니스트는 악보를 보면 자연스럽게 건반을 두들깁니다. 카레이서는 속도에 맞게 기어변속을 하고, 자전거를 타는 사람은 몸의 균형을 잡습니다. 어린아이가 처음 걸음마를 시작하면 균형을 잡기 힘들지만, 시간이 지날수록 한쪽 다리로도 서있을 수 있게 됩니다. 그렇다면 피아니스트는 악보를 보고 왼쪽 검지와 오른쪽 중지를 움직여야지 라면서 피아노를 칠까요? 자전거를 타면서 중심이 왼쪽으로 기울고 있으니 오른쪽으로 옮겨야지 하면서 탈까요? 아무 생각없이 피아노를 치고 자전거를 타도 모든 일이 순조롭게 일어납니다. 이는 모두 소뇌(cerebellum)의 작용입니다. 기억과 판단, 몸의 움직임을 관장하는 것이 대뇌라면 소뇌의 작용은 그런 작용들이 얼마나 "조화롭게" 일어나는 지를 조절하게 됩니다. 옆사람과 발걸음을 맞추듯 특별히 신경을 쓰지 않아도 소뇌는 움직임을 가장 조화롭고 편안하게 이끌게 하기 위해 항상 노력합니다. 소뇌에 손상을 받은 경우, 흔한 예로 중풍환자의 경우 심한 어지러움을 느끼며, 조화로운 몸의 조절이 일어나지 않습니다. 일반인은 얼굴위에서 팔을 굽히고 잡아당기다가 놓더라도 자기 얼굴을 치지 않지만, 소뇌가 손상받은 환자의 경우 손을 갑자기 놓으면 자기얼굴을 때립니다. 일어나서 걸을 수도 없고 손가락으로 자기 코를 가리킬 수도 없습니다. 물건을 조심스럽게 쥘 수 없어서 케잌같은 것을 집으라고 하면 손으로 으깨버리고 맙니다. 즉, 동작은 취할 수 있지만, 조화로운 조절을 할 수 없게 되는 것입니다.       뇌간     뇌간은 뇌에서 대뇌와 소뇌를 제외한 부위를 뇌간이라고 하며 생명장치라고 불리 는 매우 중요한 부분이고 생명에 중추적인 역활을 하는 부분으로 대표적으로 간뇌,중뇌,연수를 말합니다. 뇌간이 신체에 하는 일은 뇌간에 속해있는 간뇌, 중뇌, 연수에 담당이 있으므로 하나씩 설명을 해드리겠습니다. 1.간뇌: 간뇌는 시상과 시상하부로 나눠져 있습니다. 시상은 대뇌로 가는 감각신 경의 통로이고 여타 특정호르몬들을 분비하는 곳입니다. 그리고 시상 밑에 있는 시상하부가 간뇌에서 제일 중요한데 시상하부에서는 위장기능, 체온조절, 혈관운 동, 체내수분조절, 수면, 정서반응을 담당합니다. 그리고 시상하부 끝에 붙어있 는 뇌하수체에서 우리몸에 중요한 역활을 하는 호르몬들을 분비합니다. 2.중뇌 중뇌는 간뇌와 연수 사이에 있고 소뇌앞쪽에 위치해 있는데 중뇌는 안구운동, 홍체수축(동공반사)를 담당합니다. 또한 확실히 밝혀진 부분은 아니지만 소뇌와 같이 몸에 평형을 조절하는데 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 3.연수 연수는 뇌와 척수사이 있고 뇌와 척수사이에 신경전달을 하는 통로이기도 합니다. 호흡운동을 관여하고 간뇌와 마찬가지로 혈관운동을 담당합니다. 그외에 심장박동 소화액분비(소화운동에 관여), 많은 반사중추를 가지고 있는 부분입니다. 뇌간에 손상이 오면 말그대로 사망을 하게 됩니다. 사람이 크게 다쳤을때 사망확 인을 위해서 안구를 살펴보고 손목에 맥을 집고 심장박동 및 호흡을 체크하는 것 은 뇌간에서 전부 담당하는 부분이기 때문에 이런것들에 이상이 생긴다면 뇌간이 손상을 입었다는 뜻이고 거의 대부분 사망으로 이어지게 됩니다.