[생물 임용 노트]신경계 - 6) 중추 신경계 : 뇌

뇌의 일반적 특징

• 여러 부위와 구역으로 배열된 수많은 연합 뉴런과 신경교로 구성되어 있다.
• 포도당과 케톤체만 에너지로 이용 가능하며 지속적인 산소와 에너지 공급이 필요하다.
• 가소성이 존재하며, 일부 파괴 시 다른 부분이 대체 가능하다.
• 뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 간뇌, 뇌간(뇌줄기)으로 구성된다.

대뇌

크게 피질과 기저핵으로 구역을 나눌 수 있다.

• 피질 : 감각 정보에 대한 통합 중추이다. 근육의 의지적 조절(수의적 조절)과 고등 정신활동이 일어난다.
• 기저핵 : 근육 긴장성(tone)의 억제와 느리고 지속적인 운동의 조절이 일어난다. 무용한 운동을 억제하기도 한다.

피질

백질과 회백질(회색질)로 존재한다.

• 백질 : 미엘린화된 신경 섬유의 다발이 존재한다.
• 회백질(회색질) : 신경세포체, 수상 돌기, 교세포가 존재한다.
  해부학적으로 5개의 엽으로 구성되며, 고랑으로 구분된다.
• 전두엽
  • 후미에 1차 운동 피질이 존재하여 골격근에 의한 움직임을 의지에 의해 만들어낸다.
  • 미각이 성립하는 곳이다.
  • 지적 활동, 개성, 구두 교신에 관여한다.
• 두정엽 : 앞 부분에 체감각 피질이 존재하여 피부, 근육, 관절 등의 감각 수용기의 초기 지각과 처리에 관여한다.
• 측두엽(좌우 2개의 엽) : 청각의 중추이다. 후각을 처리한다. 시각 정보의 통합과 분석을 한다.
• 후두엽 : 시신경에서 시각 정보를 받는다. 시력과 안구 운동을 담당한다.

기저핵

• 대뇌의 백질 속의 회백질 덩어리이다.
• 근육의 긴장성(tone)을 억제한다.
• 불필요하거나 쓸모없는 운동을 억제하고 목적 운동을 유지한다.
• 몸의 자세 지지와 관련한 느리고 지속적인 수축을 감시하고 조정한다.
• 피질의 의지적 운동 명령의 일부를 억제하여 불필요한 행동을 제거한다.

대뇌의 좌우 차이

운동 섬유, 시각 정보등은 좌우가 교차되어서 정보가 전달되나, 뇌량에 의해 좌우 반구가 연결되어 있기에 양쪽의 정보를 모두 받을 수 있다. 각 반구는 다른 반구와는 다른 고유한 능력(우세성)이 존재한다.

• 우뇌(왼손 잡이) : 비언어적 공간 인지와 도형, 영상처리 등 저서적인 행동 처리에 특화되어 있다.
• 좌뇌(오른손 잡이) : 논리, 분석, 순서, 언어 등의 행동(사고) 처리에 특화되어 있다.

언어와 관련된 대뇌의 영역

• 브로카 영역 : 언어를 형성하는 영역이다. 말하기에 관여한다.
• 베르니케 영역 : 언어의 해석과 이해를 담당하는 부분이다. 듣기와 읽기에 관여한다.
• 예시 1> 듣고 말하기 : 측두엽 청각령 → 베르니케 영역 → 브로카 영역 → 전두엽 운동 피질
• 예시 2> 읽고 말하기 : 후두엽 시각령 → 베르니케 영역 → 브로카 영역 → 전두엽 운동 피질

정서와 동기, 기억과 학습

• 뇌간을 둘러싸는 고리 형태인 대뇌의 변연계에서 처리한다.
• 변연계는 대상회(대뇌 피질의 일부), 편도체, 해마, 중격핵 등으로 구성된다.
• 정서와 동기
  • 시상하부와 함께 작용하여 편도체와 같이 조절이 일어난다.
  • 편도체 : 무조건 자극과 조건화 자극 사이의 연결이 일어나는 곳이다.
  • 공격성은 편도체가, 공포는 편도체와 시상하부가, 섭식은 시상하부가, 섹스(성적인 정서와 동기)는 시상하부와 변연계가 관여한다.
• 기억과 학습
  • 단기 기억은 해마 내에서의 일시적인 연결과 연합이 형성되어 기능한다.
  • 장기 기억은 대뇌 피질 내의 보다 영구적인 연결로 교체되며 일어난다.
  • 해마는 장기저 기억을 위한 필수적인 요소이다.

간뇌

시상, 시상하부, 뇌하수체 등이 존재한다.

• 시상 : 청각, 시각, 운동 정보 등 모든 감각 입력의 예비처리가 일어난다. 중요한 정보만 뇌의 각 영역에 전달한다. 감각의 중계소 역할을 수행한다.
• 시상하부 : 항상성을 유지하는 통합 센터이다. 자율 신경계와 내분비계를 연결한다. 체온, 삼투, 섭식, 부교감 신경, 감정, 생식, 심혈관, 호르몬 등을 조절한다.

소뇌

• 평형감각의 중추로 다양한 곳(체성 수용체, 내이의 균형과 평형 수용체, 대뇌)에서 정보를 받는다.
• 의지 동작의 계획과 집행을 수행한다.
• 운동 피질의 명령 및 의도와 근육의 수행 정도를 비교하여 당초 설정된 운동 계획과의 오차와 편차를 수정한다.

뇌간(뇌줄기)

척수와 뇌 사이를 연결하는 구조로 연수, 뇌교, 중뇌로 구성된다.

• 중뇌 : 안구 운동과 홍채를 조절한다. 운동에 일부 관여한다.
• 뇌교 : 호흡 통제에 관여한다. 지속적 흡식 중추와 호식 조절의 중추이다.
• 연수 : 신경로가 존재한다. 호흡, 순환, 소화의 조절 중추(혈관 자극, 심장박동, 호흡 등의 중추)이다. 하품, 재채기 등의 반사 중추이기도 하다.
• 뇌신경이 나오는 곳으로 통증과 수면을 조절하기도 한다.