Basic brain anatomy: 뇌의 기초 해부학

 

 

 

뇌의 해부학은 그 기능과 밀접한 연관이 있어 중요합니다. 

 

 

 

 

해부학을 처음 공부할 때 문제점은 무엇이 중요한지 모른다는 것입니다. 따라서 지식의 위계를 알아야 합니다. 이 글에서는 가장 기초적인 뇌의 해부학에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

 

해부학용어는 한자와 영어를 위주로 사용하겠습니다.

 

 

 

 

Reference)

https://youtu.be/7E2OwCL54LE?si=KUwO9AA349fN656U

 

 

이 글의 내용은 위 유튜브 영상을 참고해서 정리했습니다.

 

 

 

 

 

뇌의 본질

 

 

 

먼저 멍게에 대해서 이야기하겠습니다. 멍게의 유충기에는 뇌가 있어서 올챙이처럼 헤엄칩니다.

 

 

 

내셔널지오그래픽의 사진작가 브라이언 스케리가 2010년 11월 일본의 바다에서 촬영한 사진이다. [출처] - 국민일보 [원본링크] - https://www.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0010194593

 

 

 

 

 

성체 멍게

 

 

 

 

 

하지만 성체가 되면 바위에 붙어서 여과 섭식을 하게 되며, 이때 뇌가 흡수됩니다. 움직이지 않는다면 뇌가 필요 없기 때문입니다.

 

 

 

 

 

 

이는 인간에게도 관련이 있습니다. 뇌는 사용하지 않으면 잃는 시스템입니다. 계속해서 생각하고 운동을 하면 능력을 잘 유지할 수 있지만, 무언가를 오랫동안 하지 않으면 나이가 들면서 그 능력을 잃는 경우가 많습니다.

 

 

 

 

 

 

왜 동물은 뇌를 가지고 있고 식물은 그렇지 않을까요? 그 이유는 동물이 움직이기 때문입니다. 움직이기 시작하면 목적지를 알아야 하고, 목적지를 선택하기 위해 가치를 판단해야 합니다.

 

 

 

 

 

예를 들어, "저 과일나무로 가서 뭔가를 먹어야겠다"라고 생각하거나, "저기 있는 코요테를 피해야겠다"라고 판단하는 것입니다. 그런 다음 목적지에 도달하기 위해 길을 기억하고 장애물을 피해야 합니다. 움직이기 위해서는 많은 신경 자원이 필요합니다.

 

 

 

 

 

 

Top to bottom, anterior to posterior

 

 

 

 

 

 

 

1. 파충류 뇌 (Reptile brain) = brainstem

 

뇌를 위아래로 3 부분으로 살펴보겠습니다. 가장 아래쪽의 '파충류 뇌'는 brainstem(뇌간)입니다. 이곳은 심장 박동을 유지하고 혈압을 조절하며, 음식 섭취와 생식과 같은 본능을 충족시킵니다. 파충류는 알을 낳고 그 뒤에 양육과정은 신경 쓰지 않습니다.

 

 

 

 

 

2. 포유류 뇌 (Mammal brain)

 

다음은 포유류 뇌입니다. 이는 대뇌변연계(limbic system)로, cingulate gyrus, medial temporal lobe로 이어집니다. 이것은 C자로 생겼습니다. 포유류는 가족을 돌보고 자녀를 양육하며, 감정적인 유대감을 형성합니다. 포유류 뇌는 감정적이고 빠르게 반응하며, 위기 상황에서 싸움 또는 도망 반응을 촉발합니다.

 

 

 

 

3. 사람 뇌 (Human brain)

 

마지막으로, 신피질(대뇌 신피질)은 생각하고 의사 결정을 내리는 데 중요한 부분입니다. 이는 우리가 복잡한 문제를 해결하고, 성숙한 결정을 내리는 데 도움을 줍니다.

 

 

 

 

뇌는 뒤쪽에서 앞으로 갈수록 감각적인 기능에서 더 추상적인 사고로 넘어갑니다. 뇌의 후두엽은 순수한 감각 처리와 관련이 있으며, 전두엽은 (abstract thought) 복잡한 사고와 관련이 있습니다.

 

 

 

소뇌에는 뉴런의 70%가 있으며 세밀한 운동을 조절을 담당합니다. 이것이 1950년대에 컴퓨터 프로그래머들이 로봇이 자전거를 타는 법을 가르치는 것이 미적분을 알려주는 것보다 더 어려웠던 이유입니다. 이는 대부분의 뇌가 운동과 움직임, 내비게이션에 할당되어 있기 때문입니다.

 

 

 

 

 

 

 

Transverse(=axial) view

 

 

 

 

 

이제 뇌를 수평으로 자른 모습을 보겠습니다. 

 

 

 

바닥핵(basal ganglia) 수준에서 뇌를 횡단면으로 보면, 뇌의 중심에 위치한 핵이 보입니다. 이 deep nuclei는 고혈압 환자들의 뇌경색이 일어나는 곳입니다.  

 

 

 

시상(thalamus)은 척수와 뇌간에서 대뇌피질로 신호를 전달하는 중계 센터입니다. 이 신호들은 뇌와 뇌간, 소뇌, 대뇌피질을 통해 이동합니다.

 

 

 

내포(internal capule)는 부메랑 모양으로 생겼으며, 후방 부분에는 운동 신경로(corticospinal tract)가 위치해 있습니다. Internal capsule의 genu(무릎)은 앞쪽에 있는데, 여기서부터 뒤로 가면서 head, arm, leg 순서대로 해당하는 운동 신경이 지나갑니다. 이 신경로를 통해 뇌가 몸을 움직이게 합니다. 만약 여기서 뇌졸중이 발생하면 머리, 팔이나 다리에 영향을 미칠 수 있습니다. 고혈압 환자에게서 이 부위의 뇌졸중이 흔하게 발생합니다.

 

 

 

기저핵에는 창백 핵(globus pallidus)과 조가비핵(putamen)이 있습니다. Insula는 섬과 같으며, insular cortex라고도 불립니다. 

 

 

 

 

 

Coronal view

 

 

 

 

세 번째 뇌실이 보이는 레벨에서 뇌를 관상면으로 본모습입니다. 

 

 

 

대뇌 피질 (grey matter)와 대뇌 백질 (white matter)를 구분할 수 있습니다. Grey matter의 표면은 뇌막의 가장 안쪽인 pia mater가 싸고 있습니다.

 

 

 

Grey matter 바로 아래 white matter를 subcortical white matter라고 부릅니다. 그리고 더 깊은 곳의 백질을 deep white matter라고 부릅니다.

 

 

 

Deep white matter는 다시 레벨에 따라서 다르게 불리는데, lateral ventricle 주위 레벨을 corona radiata라고 부릅니다. 이 부위를 단면에서 보면 왕관처럼 보이기 때문입니다. Corona는 왕관을 의미하고, radiata는 방사한다는 뜻입니다. 그 위쪽 level에서는 중심 반타원체(centrum semioval)라고 불리며 단면에서 보면 타원형으로 보입니다.

 

 

 

 

이러한 용어들이 중요한 이유는 뇌졸중의 위치를 정확히 설명하기 위해서입니다. 깊은 백질은 뇌실 가까이에 위치하며, 이를 뇌실 주위 백질이라고 합니다. 만약 뇌실에 접해 있다면, 'juxtaventricular'라고 부릅니다. 기저핵 수준은 바로 이 아래에 있습니다. 

 

 

 

 

기저핵(basal ganglia) 레벨에서 내경동맥(internal carotid artery)이 올라와 갈라집니다. 여기서 중간 대뇌 동맥(middle cerebral artery)이 갈라져 lenticulostriate artery가 기저핵으로 들어갑니다. 고혈압 환자에서 이 부위는 자주 뇌졸중이 발생하는 곳입니다.  고혈압이 지속되면서 이 lenticulostriate artery가 손상되고, 결국에는 혈압이 매우 높아지면서 뇌졸중이 발생합니다. 

 

 

 

 

고혈압이 두 배로 위험한 이유는 혈액이 뇌의 외부 표면을 따라 흐르기 때문입니다. 그런 다음 작은 관통 동맥이 뇌 조직으로 들어갑니다. 여기서 중요한 것은 측뇌실(lateral ventricle) 레벨에서 깊은 백질(deep white matter), 즉 corona radiata 또는 centrum semiovale가 손상되는 것입니다. 고혈압을 과도하게 치료하여 환자가 저혈압이 되거나 다른 이유로 혈압이 떨어지면, 이러한 세포들의 대사 요구에 비해 혈압이 낮아져 이러한 부위에 무수한 침묵 뇌졸중이 발생합니다. 이것은 깊은 백질에서 가장 흔한 유형의 뇌졸중입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이것은 대뇌의 외측면을 보여주는 그림입니다. 이 그림을 이해하는 가장 쉬운 방법은 뉴욕 마운트 시나이 병원의 신경영상의학과 전문의인 Thomas Naidich 박사가 만든 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sylvian Fissure는 전두엽과 측두엽 사이에 위치한 달팽이 모양의 구조입니다. 이 달팽이를 찾으면 뇌의 모든 부분을 쉽게 이름 지을 수 있습니다.

 

 

 

달팽이 머리 영역은 operculum이라고 불리며, 이는 insular cortex의 덮개를 의미합니다. 앞쪽 부분은 pars orbitalis라고 하며, 더 뒤쪽의 삼각형 모양의 부분은 pars triangularis, 그 뒤의 부분은 pars opercularis라고 합니다.

 

 

 

이 달팽이 머리의 뒤로 precentral sulcus가 있습니다. precentral sulcus 뒤에 precentral gyrus가 있고, 그 뒤에 central sulcus가 있습니다. 큰 중앙 고랑은 전두엽과 두정엽을 나누며, 그 뒤에는 주요 감각 영역이 있습니다.

 

 

 

이렇게 뇌 해부학에 대한 이미지를 머릿속에 저장해 둔다면, 다른 공부를 하다가 다시 공부를 하더라도 빠르게 기억을 할 수 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다.