01. 신경계 : 중추신경계, 뇌 (대뇌, 가장자리계, 사이뇌, 바닥핵, 뇌줄기, 소뇌)

 
안녕하세요, 과학커뮤니케이터 TKM입니다.

 

 

 

 

이번엔 시리즈로 해서 우리의 생존과 번식을 위하는 인체의 12계의 시스템에 대해 공부겸 정리해보고자 합니다.
 
우선 노션에 개념을 정리해두긴 했는데, 각 계에 대해 글로도 정리하며 복습하려고 합니다 :)

 

 

Human Body’s Information | Notion

 
 

오늘은 첫번째 글로 우리 몸의 생존 메커니즘 중 'Control'을 담당하는 '신경계'에 대해 다뤄보려고 합니다.
 

 

생존 : 어떻게 하면 살아남을 수 있을까?

 
 

 
집단이든 개인이든 오래 살아남으려면 본 시스템의 기능을 적절하게 통제할 수 있어야 할 것입니다.
 
다시말해 시스템 내부의 희소한 자원과 에너지를 효율적으로 사용함으로써 불필요한 자원 낭비를 막고,
 
부적절한 행동을 적절하게 제어할 때 생존에 유리하지 않을까 싶습니다 :) 
 
우리의 몸에선 이러한 역할을 자극에 대해 반응하도록 하는 '뇌(Brain)'가 담당하고 있습니다.
 

출처 : pixabay, thanks to b0red

 
 

뇌를 중심으로 작동하는 인체의 시스템인 신경계는 '중추신경계'와 '말초신경계'로 구분할 수 있는데,
 
그중 중추신경계는 '감각정보'를 통합하여 판단하는 신경계로 정의되며 '뇌'와 '척수'로 구성됩니다다.
 

 
 

그중 뇌부터 어떤 물질로 구성되어 있는지, 그리고 어떤 기능을 하는지 살펴보겠습니다.
 
우선 구성 측면에서 간단히 뇌는 75~80%가 '물'이며 나머지는 주로 '지방'과 '단백질'로 구성되어있습니다.
 
그리고 대뇌, 가장자리계, 사이뇌(간뇌), 바닥핵, 뇌줄기, 소뇌로 구분되는데 각각에 대해 소개해보겠습니다.

 
 

1. 대뇌(cerebrum)에 대하여

 
 

대뇌는 고등 정신 활동을 담당하는 중추로 '대뇌피질'과 '대뇌속질'로 구분됩니다.
 

대뇌피질(cerebral cortex)은 대뇌 표면을 구성하는 '회색질'로 이루어진 부분입니다.
 
4가지 엽(이마엽, 마루엽, 관자엽, 뒤통수엽)으로 나뉘며 설명과 이미지는 다음과 같습니다.
 

 

 
 

또한, 대뇌피질의 영역을 기능적으로 나눈 '브로드만 영역'이라는 것이 있는데

크게 감각영역, 운동 영역, 연합 영역(고도의 지적 과정이 연관된 영역 (학습이나 훈련 기억))으로 구분하여
 
그 안에서 기능별로 아래 이미지처럼 다양한 영역들로 구분하기도 합니다. 
 

 
 

다음으로 대뇌 속질(cerebral medulla)은 대뇌피질 밑에 있는 백색질로 이루어진 부분으로

뇌의 다른 부분을 연결하는 섬유 다발로 구성되어 있으며, 그 안쪽에는 또 회색질인 '기저핵(Basal Ganglia)'이 존재합니다.
 

 

 
기저핵에 대해선 뒤에서 자세히 소개하도록 하겠습니다.
 
참고로 양쪽 반구는 '뇌들보(corpus callosum)'라는 섬유 다발로 연결되어 있습니다.
 

 

2. '가장자리계(변연계: Limbic System)'에 대하여

 

 

가장자리계는 다양한 자율신경기능에 관여하는 일련의 구조물의 집합입니다.
 
기능적으로는 감정 및 기억을 담당하는 것은 물론 식욕, 졸음, 각성과 같은 기본적인 과정을 조절하고 통제하며

감각 정보를 처리함으로써 우리의 행복에 근본적인 역할을 수행합니다.

 

 

 

변연계(가장자리계)에 속한 주요 기관으로는 시상하부, 편도체, 해마가 있습니다.
 

 

2-1. 시상하부 (hypothalamus)

 
 
시상하부는 내분비 기능의 최고 조절 중추로 항상성 유지에 관여합니다 (주요 기능 아래 참고).
 

 

2-2. 편도체 (Amygdala)

 
 

두려움, 분노, 불안과 같은 강렬하면서 스트레스를 유발하는 감정을 담당합니다.

 

 

2-3. 해마 (Hippocampus)

 
 

기억의 저장에 중추적인 역할을 합니다.
 

알츠하이머병은 해마를 위축시켜 기억의 장애를 발생시킵니다 (정보 출처: 서울아산병원).

 
참고로, 편도체와 함께 해마로 이어지는 기억 생성회로를 '파페츠 회로'라고 합니다.
 

 

3. '사이뇌 (간뇌 : diencephalon)'에 대하여

 
 

사이뇌는 대뇌와 중뇌 사이에 위치하는 신경 복합체입니다.
 
사이뇌의 주요 기관으로는 시상, 시상하부, 뇌하수체, 송과샘이 있습니다.
 

 

3-1. 시상 (Thalamus)

 

 
대뇌겉질의 활성화 중추로 인식할 필요가 있는 정보만 추려줍니다.

 
 

3-2. 시상하부 (hypothalamus)

 
 

앞서 언급했듯이, 몸의 항상성 조절에 관여합니다.

 

3-3. 뇌하수체 (Pituitary Gland)

 

 
 

 우선 뇌하수체 전엽에서는 시상하부에서 분비된 호르몬에 의해 '뇌하수체 전엽 호르몬'이 분비됩니다.

 

3-3-1. 뇌하수체전엽호르몬 종류

 

 
 

뇌하수체 후엽에서는 시상하부에서 분비된 호르몬에 의해 뇌하수체 후엽 호르몬을 분비합니다.
 

3-3-2. 뇌하수체후엽호르몬 종류

 

 

3-4. 송과샘 (Pineal Gland)

 

송과샘은 뇌에 있는 작은 내분비 기관으로 몸의 일주기 리듬(수면 패턴)에 관여하는 '멜라토닌'을 분비합니다.
 
 

 

4. 바닥핵(Basal Ganglia)에 대하여

 
 

바닥핵은 대뇌 백색질 깊은 부위에서 단기 기억 및 의사 결정에 관여하는 구조물입니다.
 

 
 
바닥핵은 조가비핵(putamen), 창백핵(globus pallidus), 꼬리핵(caudate nucleus), 줄무늬체(선조체: corpus striatum)로 구성됩니다.
 

 
 
참고로 복측 선조체 영역인 측좌핵은 당장 즐거운 게무엇인지에 따라 의사결정을 하는 뇌의 파티광에 비유되고,

배측선조체는 습관에 따라 하던걸 하고자 하는 의사결정에 관여합니다.

이에 더해 앞서 살펴본 이마엽의 전전두피질은 뇌에서 합리적인 결정을 내리는 의사결정에 관여합니다.

이러한 각 영역의 과정들이 함께 연결되어 서로 타협하고 설득하며 몸의 의사결정이 이루어지는 것이죠.

또한, 측좌핵이 유도한 쾌락적인 충동인 '술 섭취'가 나중엔 측좌핵이 반응하지 않아도

 '배측 선조체'에 의해 습관이 되어 몸을 술 중독으로 유도할 수 있고, 
 
중독으로부터 벗어나려면 합리적인 결정을 내릴 수 있는 '전전두피질'의 역할이 중요합니다.

자세한 내용은 옆 URL 참고: https://blog.naver.com/tkm1214/223378928406

 
 

5. '뇌줄기(brain stem)'에 대하여

 
 

뇌줄기는 수면, 호흡, 심장박동 등의 기능을 맡으며 사망 여부를 판단하는 척도로 사용됩니다.
 

UNPLASH

 

뇌줄기는 중간뇌, 다리뇌, 숨뇌(연수)로 구분됩니다.
 

5-1. 중간뇌 (mid brain)

 
 
중간뇌는 사이뇌와 다리뇌를 연결하는 부위이며, 대략 다음과 같은 구조를 가집니다.
 

 
 

중뇌는 부위별로 다음과 같은 기능을 담당하고 있습니다.
 

 
 

뇌 신경으로는 눈돌림 신경(3)과 도르래 신경(4)이 중뇌에 위치합니다. 

 

5-2. 다리뇌(pons)

 

 

다리뇌(pons)는 중간뇌와 숨뇌 사이에 위치하며 다음과 같은 기능을 담당합니다.
 

 
 

뇌 신경으로는 삼차신경 (5), 갓돌림신경 (6), 얼굴신경 (7), 속귀신경 (8)이 다리뇌에 위치합니다.

 

5-3. 숨뇌 (연수: medulla )

 
 

 

 
숨뇌는 다리뇌와 척수를 연결하는 생명 유지 중추로 다음과 같은 기능을 담당합니다.
 

 
 

뇌신경으로는 혀인두신경(9), 미주신경 (10), 더부신경 (11), 혀밑신경 (12)이 숨뇌에 위치합니다.
 

망상체 : reticular formation

 
 

6. 소뇌(cerebellum)에 대하여

 

 
 
소뇌는 대뇌의 기능을 보조하여, '자발적 운동 제어'와 '몸의 균형'이 유지되도록 하는 기관으로

뇌 뉴런의 절반 이상이 해당 위치에 차지하고 있습니다.
 

---

 

다음 글에서는 중추 신경계의 또 다른 친구인 '척수', 그리고 말초 신경계를 다뤄보도록 하겠습니다.