1. 신경계
가. 해부학적 구조
뇌의 윤곽을 아는 것은 마치 지역의 윤곽은 아는 것과 같다고 한다. 지역에서의 어떤 위치를 알기 위해서는 동, 서, 남, 북, 상하좌우를 가리키는 용어를 알아야 한다. 용어가 다르기는 하지만 뇌도 이와 유사하다. 이 같은 방향을 가리키는 기준을 해부학적 기준(anatomaical references)라고 한다.
나. 포유류 신경계 구성
1) 쥐(rat)
쥐의 신경계는 모든 포유류 신경계의 구성과 같지만 좀 더 단순화된 구조이기 때문에 쥐를 기준으로 방향 용어를 먼저 알아보기로 한다. 쥐의 머리에는 뇌가 있으며 척수는 등뼈 내에 꼬리 쪽으로 길게 뻗어 있다. 쥐의 코쪽을 지칭하는 방향 용어 또는 해부학적 기준은 전(전방, 앞쪽 anterior) 또는 부리쪽(rostral, 라틴어 '부리beak'에서 유래)이다. 쥐의 꼬리쪽은 후(후방, 뒤쪽 posterior) 또는 미측(꼬리쪽 caudal, 라틴어 '꼬리 tail'에서 유래)이라고 한다. 쥐의 위쪽은 배측(등쪽 dorsal, 라틴어 '등back'에서 유래)이며, 아래쪽은 복측(배쪽 ventral, 라틴어 '배 belly'에서 유래)이다. 따라서 쥐 척수는 전방에서 후방으로 뻗어있다. 척수의 위쪽은 배측면(등쪽면 dorsal side)이라고 하며 아래쪽을 복측면(배쪽면 ventral side)이라고 한다.
다. 중추신경계
1) 설명
중추신경계(central nervous system, CNS)는 뼈 속에 들어 있는 뇌(brain)와 척수(spinal cord)의 두 부분으로 구성되어 있다. 뇌는 완전히 두개골 내에 들어 있다. 구성은 크게 대뇌(cerebrum), 소뇌(cerebellum), 뇌간(brain stem)의 세 부분으로 구분되며 이 세 구조는 모든 포유류 공통이다.
2) 대뇌
대뇌(cerebrum)는 가장 앞쪽에 있고 가장 큰 구조이다. 이를 보면 깊은 시상고랑(시상구 sagittal fissure)에 의해 좌우대칭인두 대뇌반구(cerebral hemisphere)로 나눠진다. 우측 대뇌반구는 좌측 신체로부터 감각을 받고 운동에 관여하여, 좌측 대뇌반구는 우측 신체로부터 감각을 받아 운동을 관여한다.
3) 소뇌
소뇌(cerebellum, 라틴어로 '작은 뇌 little brain'를 의미한다.)는 대뇌 뒤에 위치해 있다. 소뇌는 작은 대뇌라고 불리지만 실제 뉴런의 수는 양쪽 대뇌반구를 합한 것만큼 많다. 일차적으로 소뇌는 운동 통제의 중심부로 대뇌, 척수와 광범위하게 연결되어 있다. 대뇌반구와는 달리 좌측 소뇌는 좌측 신체의 운동에 관여하고 우측 소뇌는 우측 신체의 운동에 관여한다.
4) 뇌간
대뇌, 소뇌를 제외한 나머지 부분인 뇌의 정중시상단면에 잘 관찰된다. 뇌간(brain stem)은 대뇌와 소뇌가 발생해 나가는 줄기와 같은 구조이다. 이 구조는 대뇌에서 척수와 소뇌 그리고 이와 반대쪽으로 상호간의 정보를 연계해준다. 뇌간은 호흡조절, 의식, 체온조절 등 생명 유지 기능에 중요한 구조이다. 뇌간은 포유류 뇌의 가장 원시적인 부분이면서 생명에 가장 중요한 부분이다. 대뇌나 소뇌가 손상되어도 생명에 지장은 없으나 뇌간이 손상되면 사망할 수 있다.
5) 척수
척수(spinal cord)는 뼈로 구성된 척주(vertebral column)내에 위치해 있으며 뇌간과 연속되어 있다. 척수는 피부, 관절, 근육에서 오는 정보를 뇌로 보내고 반대로도 보내는 통로가 된다. 척수를 절단하면 절단 아래쪽 피부에 감각을 느끼지 못하게 되며(마취 anesthesia; 감각의 결핍), 근육에 마비(paralysis)가 나타난다. 여기에서 마비란 근육 자체가 기능이 없는 것을 의미하는 말이 아니라 뇌에 의해 통제되지 않는 상태를 말한다. 척수는 말초신경계의 일부인 척수신경(spinal nerve)을 통해 신체 각 부위와 연결되어 있다. 척수신경은 척추뼈 사이의 추간공을 빠져 나오며, 배근(등쪽뿌리 dorsalroot)과 복근(배쪽뿌리 ventral root)이라고 하는 두 가지를 통해 척수와 연결되어 있다.
라. 말초신경계
1) 설명
뇌와 척수를 제외한 나머지 모든 신경계는 말초신경계(peripheral nervous system, PNS)이다. 말초신경계는 체성(somatic) 말초신경계와 내장성(visceral) 말초신경계의 두 부분으로 나누어진다.
2) 체성말초신경계
피부, 관절, 근육 등 수의적으로 통제가 가능한 구조에 분포하는 모든 척수신경은 체성말초신경계(somatic PNS)의 일부이다. 근 수축을 지배하는 체성운동신경섬유(somatic motor axon)는 척수 복각(배쪽뿔 ventral horn)의 운동뉴런에서 유래된다. 운동뉴런의 세포체는 중추신경계에 있지만 축삭은 대부분 말초신경계(PNS)에 있다. 피부, 근육, 관절에 분포하여 정보를 수집하는 체성감각신경섬유(somatosensory axon)는 배근(dorsal root)을 통해 척수로 들어간다. 이 뉴런의 세포체는 배근신경절(dorsal root ganglia)이라고 하는 척수 바깥쪽에 있는 세포집단에 있다.
3) 내장말초신경계
내장말초신경계(visceral PNS)는 불수의성(involuntary), 식물성(vegetative) 또는 자율신경계(autonomic nervous system, ANS)라고도 하며 내부 장기, 혈관, 분비샘에 분포하는 뉴런으로 구성되어 있다. 내장감각신경섬유는 동맥 혈액 내 산소의 양과 분압 등 내장기능과 연관된 정보를 전달한다. 내장운동섬유는 장의 벽과 혈관에 분포하는 근육(평활근 smooth muscle)을 수축, 이완시키고, 심장근의 수축정도와 분비샘의 분비기능을 조절한다.
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