1. 신경계의 구조와 기능
∎Cortex
1. Skull layers Meninges(뇌막): dura mater(경막), arachnoid mater(거미막), pia mater(연막)
1) Dura mater(경막) Dura mater는 두개골 및 척추관과 가장 가깝게 위치한 아주 두껍고 질긴 막으로, 치밀한 섬유조직으로 이루어져 있다. Dura mater는 뼈에 가까운 층(periosteal layer)과 뇌에 가까운 층(meningeal layer)의 두 막이 겹쳐져 있는 형태로 되어 있다. Dura mater의 두 층 사이에는 동맥이 위치하고 있어, pia mater를 통해 뇌 및 척수에 혈류를 공급하는 모세혈관이 Dura mater에 위치한 동맥에서 분지 된다. Dura mater는 arachnoid mater를 감싸는 커다란 주머니이며, 경막의 두 층 사이에 뇌의 정맥혈을 모아 심장으로 보내는 경막정맥동이 위치한다.
2) Arachnoid mater(거미막) 뇌막의 중간층은 arachnoid mater로 거미줄 모양을 하고 있어 붙여진 이름이다. arachnoid mater는 뇌와 척수에 쿠션과 같은 역할을 하고 있다. arachnoid mater는 뇌를 느슨하게 감싸고 있으며, arachnoid mater로부터 수많은 미세한 필라멘트가 뻗어 subarachnoid space(거미막하 공간)을 성기게 채우고 pia mater와 연결된다. subarachnoid space(거미막하 공간)은 CSF(뇌척수액)이 채우고 있다.
3) Pia mater(연막) Pia mater는 뇌 및 척수와 바로 접하고 있는 뇌막으로 아주 연한 구조물이다. 뇌를 느슨하게 감싸고 있는 arachnoid mater에 비하여 연막은 뇌의 표면 모양을 따라 촘촘하게 감싸고 있어 뇌의 이랑과 고랑의 모양을 그대로 반영하고 있다. 뇌와 척수 실질에 혈류를 공급하는 모세혈관이 pia mater를 뚫고 들어간다.
4) 공간 ①Subarachnoid space(거미막하 공간): 거미막과 연막사이의 공간, CSF로 채워져 있다. → 이 곳에 출혈이 생길 시 다른 곳에 비해 위험함. 생긴 출혈이 직접적으로 뇌를 압박하기 때문. ②Epidural space(경막 외 공간): 경막과 두개골 및 척추관 사이의 공간, 혈관이 위치하고 있다. ③Subdural space(경막하 공간): 경막과 거미막 사이의 공간, 건강할 때는 두 막 사이에 공간이 거의 없으나 외상이나 질병 등에 의해 유의미한 공간이 생긴다. ④Subpial space(연막하 공간): 연막과 뇌 및 척수 사이의 공간이다. 대개 dead space이다.
∎Cerebral cortex에 따른 기능
- Cerebral cortex는 Frontal, Parietal, Temporal, Occipital 4개의 lobe으로 구성되어 있음
frontal lobe<전두엽> “가장 복잡한 기능, 기억력, 사고력”
1) 운동영역
① 일차적 운동피질(primary motor cortex, Brodmann area 4)
- 중심앞이랑(precentral gyrus), 반대편 몸 근육의 수의적 운동에 관여하며 손상 시 반대쪽 해당부위의 이완성 마비.
- 피질 척수로(corticospinal tract)와 피질 연수로(corticobulbar tract)로 이루어지는 추체로(pyramidal tract)의 근원
② 부중심소엽(paracentral lobule)
- 일차운동 영역에 속한다.
- 대뇌반구 안쪽 면에서 central sulcus 앞 뒤의 gyrus를 말한다.
- 손상되는 경우 대장 및 방광에 대한 대뇌피질의 억제가 해제되어 frontal lobe incontinence가 나타남
③ 전운동영역(premotor area, area 6)
- 시각, 청각, 체감각 등에 의해 활성화 혹은 유도되는 운동에 관여함
- 추체외로(Extrapyramidal system)의 중추로서 손상 시 반대쪽에 강직(rigidity)이 나타남 (소뇌성 운동실조는 병소와 같은 쪽에 증상이 나타난다.)
④ 보조운동영역(supplementary motor area)
- premotor area의 대뇌반구 안쪽 면으로, 손상 시 병변과 동측으로 머리가 돌아감
2) 안구영역(frontal eye field, area 8)
- 손상되는 경우 주시장애(gaze abnormalities)가 나타난다. 병변과 동측으로 양쪽 안구들이 공동 편 시(conjugate deviation)를 보이고, 자극을 받는 경우 반대쪽으로 공동 편 시가 나타남
3) 인지 및 인격영역(cognition and personality area, prefrontal area)
- 전두엽의 앞쪽에 손상을 받으면 반사회적이고 억제되지 않은 성격으로 변화되면서 판단력 장애, 정서 불안, 무감정, 무관심, 추상적 사고 불능, 말 수의 적어짐 현상 등이 나타남
4) 언어중추(motor speech area) - 우성 반구(dominant hemisphere)의 Broca’s area(area 44)가 손상되면 운동성 실어증(motor aphasia)가 나타남.
☞ Frontal lobe releasing sign(전두엽에 이상이 발생할 경우 나타날 수 있는 병적반사) - grasp, suck and snout, glabellar, palmomoental reflex
Parietal lobe <두정엽> “촉각, 운동중추”
☞ somatosensory, visual, auditory signal을 통합하고 신체나 공간을 인식하여 운동을 기획
☞ 우성 두정엽에서는 숫자, 계산, 공간 개념 및 언어의 구조적 이해에 관여함
1) 체감각 영역(somesthetic area, area 3, 1, 2)
- 손상 시 신체 반대편의 통각, 온도, 압각, 촉각 등의 기본적 체성 감각 소실
2) 체감각 연합 영역(somesthetic association area, area 5,7)
①이미 경험한 감각을 저장하고 있다가 새로운 감각을 받아들여 비교, 판단하여 인식하는 영역
②손상이 되면 눈을 감은 상태에서 물건을 만질 때 모양은 느낄 수 있으나 그 물건이 무엇인지 알지 못하는 촉각성 실인증, 물체의 크기나 형태 등을 분간하지 못하는 입체 인지 불능증이 나타남
3) 3차 연합 영역(tertiary parietal association area)
① 모이랑(angular gyrus), 모서리위랑(supramarginal gyrus)등이 해당된다. 촉각, 운동감각, 시각, 전정감각, 청각 등의 정보가 종합되며, 지각 및 인지능력에서 가낭 복합적인 형태의 업무를 수행함
② 실행불능증(aparaxia), 자세 인식 불능증 등과 관련
③ Gerstmann syndrome: 우성반구의 3차 연합 영역에 병변이 있는 경우
- 수지 실인증(finger agnosia)
- 좌우 혼동(left-right disorientation)
- 계산 불능(acalculia)
- 실서증(agraphia)
4) 시각로부챗살(optic radiation)의 손상
- 반대쪽 동측성 하부 4분맹(contralateral homonymous lower quadrantanopsia)
Temporal lobe <측두엽> “청각, 후각”
1) 일차 청각 영역(area 41, 42)
- 청각 피질은 양쪽 지배를 받기 때문에 양쪽 모두 파괴되어야 피질성 난청(cortical deafness)이 생김
2) 이차 청각 영역
- 손상 시 소리를 들어도 의미를 모르는 청각 실인증(auditory agnosia)
3) Optic radiation의 하부로(Meyer’s loop)
- 반대쪽 동측성 상부 4분맹(contralateral homonymous superior quadrantanopsia)
☞ Optic radiation에서 parietal lobe쪽이 더 상부이므로 망막에서 더 위쪽의 부분을 담당한다고 생각하면 lower quadrantanopsia, temporal lobe 쪽은 더 하부이므로 망막에서 더 아래쪽의 부분을 담당한다고 생각하면 superior quadrantanopsia임을 간편히 외울 수 있다.
4) Wernicke 영역
① 우성반구의 위관자이랑(superior temporal gyrus)의 뒤쪽 1/3부분, angular gyrus/supramarginal gyrus)와 겹치는 부위 ② 감각성 실어증(sensory aphasia)
③ 실독증(ataxia)과 실서증(agraphia)도 동반
Occipital lobe<후두엽> “시각”
1) 일차 시각 영역(primary visual area, area 17)
- 손상 시 반대쪽 동측성 반맹(contralateral homonymous hemianopsia), 양쪽 모두 손상되면 피질성 실명(cortical blindness, 이 경우라도 light reflex는 정상)
2) 시각 연합 영역(visual association area, area 18, 19)
- 시각 실인증(visual agnosia)이 발생
☞ 발린트 증후군(Balint syndrome) 양쪽 두정엽, 후두엽 손상으로 수의적인 주시 불능과 시각 실인증이 동반
1) Balint syndrome : 시각인지능력(visual recognition)의 상실에 따라 시각 실인증(visual agnosia)과 함께 직접적인 의식적 주시(voluntary gaze)를 수행하지 못하는 상태. 양측 두정 후두엽에서 나타남
2) ideomotor apraxia : 움직이고자 하는 생각과 움직임의 수행 과정 사이가 분리되어 있는 상태로, 주로 대뇌 우성반구 두정엽 하부 병변이 있을 때 나타난다.
3) Kluver-Bucy syndrome : 과성욕, 과식욕, 심한 인식장애 및 새로운 기억의 형성장애, 공포 및 분노 반응 상실 등을 나타내는 증후군으로 양측 측두엽의 내측(즉, 변연계 포함)의 손상이나 절제를 받은 환자에서 나타난다.
4) Wernicke’s aphasia : Wernicke’s area는 주로 측두엽! superior temporal gyrus의 뒤쪽 1/3에 위치한다.
∎Limbic system(변연계)
<대표적인 기능>
- 감정, 행동, 동기부여, 기억, 후각 등
- 모성애 → 포유류에만 존재 - 임신 기간 중 활성화: 모성애> 부성애
- 뇌와 척수 내에서 데이터를 정렬하고 메시지를 주고받는 역할
- 신체의 감각정보를 규제함
- 손상 시 깊이 지각, 완전한 시력 및 감각의 전반적인 통제력 상실
- 호르몬 조절과 수면유지
- 심박수, 체온, 혈압, 성욕 및 기아를 모니터링
- 이 부위가 감염되면 식욕 증가, 심박수 감소, 체온 하강됨
- 일상생활의 정상적인 신체기능 관리(항상성)
- 감성반응과 기억처리 담당
- 단기 정서 기억을 장기 기억에 적절하게 저장하는 메모리 통합에 큰 역할을 함
- 생존본능 - 장기기억의 형성을 담당
- 편도와 달리 감정적 사건과 관련된 기억뿐만 아니라 모든 기억과 관련 있음
- 손상 시 새로운 추억을 만드는 능력 상실되나 오래된 추억은 손상되지 않음
∎Brain stem(뇌간), 뇌에서 가장 오래된 부위
<대표적인 기능> - 호흡 - 혈압 조절 - 경보 - 각성 - 소화 - 심박수 - 추가 자율기능 - 의식 수준
<손상 시 증상> - 호흡, 심박수, 청각 및 언어문제 - 편측 마비 - 이중 시력, 언어발화, 의식수준 저하