작성일 : 03-04-01 20:58
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글쓴이 :
조홍중 (210.♡.211.22)
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우리가 몸을 움직이기 위해서는 에너지를 끊임없이 공급해야 한다. 소화계는 연료를 호흡계는 산소를 혈액에 공급한다. 순환계와 림프계(임파계)는 이러한 물질을 세포까지 날라주고 노폐물(찌꺼기)을 받아 들여 배설계로 날아준다. 이러한 모든 움직임을 지배조정하고 집하는 것이 신경계와 내분비계이다.
출처: 기린원(1999). 우리몸의 신비.
1. 대뇌
대뇌는 대뇌피질과 회백질, 기저핵과 시상으로 나뉜다.
대뇌피질(cerebral cortex)은 대뇌반구(cerebral hemisphere)의 표면을 구성하는 회색질 구조로 여러 층의 세포층판으로 구성되어 있다. 대뇌피질에는 이랑(gyrus, 대뇌회)과 고랑(sulcus, 대뇌구)이 있어 표면적을 더욱 늘려준다. 대뇌피질 전체의 면적은 2200cm2 (2.5 ft2)이며, 이 중의 1/3 정도는 표면에 면해 있고 2/3 정도는 고랑에 면해 있어 표면에서는 보이지 않는다. 피질의 두께는 1.5～4.5 mm (평균 2.5 mm) 정도이며, 일반적으로 이랑의 중간부분이 가장 두껍고 고랑의 심부는 피질이 얇다. 대뇌피질의 무게는 600 gm 정도로 전체 뇌무게의 40% 정도를 차지하고 있다. 대뇌피질은 전두엽과 두정엽 후두엽 측두엽의 네 부위로 나뉘어져 있다.
전두엽(frontal lobe) 은 가장 넓은 부위로 전체 피질의 50%를 차지 계획을 세우거나 의사결정을 하고 목적 지향적 행동을 주관하는 곳이다. 위치는 이마에 해당된다. 이곳이 손상을 받게되면 계획을 세우고 복잡한 행동이나 창조적 활동을 할 수 없게 된다. 또 이곳에는 본능적 정서에 의해 2차적으로 발생하는 기쁨과 슬픔 등의 고등정서가 생기는 중추가 있기 때문에 전두엽에 손상이 있으면 이런 감정이 없어져 사람이 무표정해지고 멍청해진다. 다른 영장류에게도 공포 쾌감 등이 1차적 정서는 있으나 슬픔이나 동정심 즐거움 등 2차적 감정이 없는 것은 전두엽의 발달이 미미하기 때문이다.
전전두엽에서 도파민이 흥분적으로 작용하고 세로토닌이 억제적으로 작용하여 조화가 안될 때 과잉행동성, 주의력 결핍, 자제력 결핍, 주의산만, 불안정 등의 특징 을 보인다.
80～90%의 어린이가 사춘기를 넘기면서 이 증세가 없어진다. 습관과 동기를 부여하여 조금씩 주의집중 습관을 길러주어야 한다. 전두엽과 대뇌변연계 사이에 연결이 약화되면 감정센터에 대한 억제력을 잃어서 변덕을 부리거나 폭발적인 감정을 드러낸다. 연결이 강한 사람은 희, 노, 애, 락의 감정을 좀처럼 나타내지 않는 과묵함을 보인다. 이는 교육이나 인격수양을 통해서 전두엽의 기능을 강화 시켰을 때 나타날 수 있는 인격의 특성이다. 창의성은 생각을 더 할수록 관계되는 도파민이 더욱 나와 사고를 활성화한다. 생각하기 싫어하고 머리를 쓰지 않으면 더 싫어지고 갑자기 도파민이 생기지 않는다.
두정엽은 정해진 부위에서 인체의 해당기관에 운동명령을 내리는 운동중추가 있는 곳이다. 운동기관의 크기가 크다고 해서 두정엽의 중추가 비례해서 큰 것은 아니다. 손의 운동과 혀 후두 입술 등 발성에 관한 운동중추의 면적은 넓고 허리와 하지 운동을 조정하는 중추는 비교적 좁다. 말을 통해서 의사소통을 하고, 손으로 물건을 만들고 사용하는 것이 인간 특유의 창조적 활동임은 뇌의 이 중추가 다른 영장류에 비해 넓다는 것으로 증명된다. 그외 두정엽은 외부로부터 오는 정보를 조합한다. 문자를 단어로 조합하여 의미나 생각을 만드는 곳이기도 한데 이 부위가 손상되면 무인식증(Agnosia)이 발생한다. 왼쪽 두정엽이 손상되면 오른쪽을 보는 능력이 손상된다.
측두엽에는 우표 크기만한 청각중추가 있다. 그 외 인지 및 기억 기능의 일부를 담당한다. 이 부위가 손상을 받으면 환각이나 기억 장애가 나타난다. 특히 좌측 측두엽에 병변이 있으면 실어증이 나타나기도 하고 오른쪽 측두엽이 손상을 입으면 그림 그리는 일과 같은 공간입체작업 수행에 지장을 받는다. 측두엽을 전기적으로 자극할 때 어떤 사람은 동시에 두 장소에 있는 것 같은 환각에 빠져 그 사람의 의식속에 과거의 기억과 현재가 동시에 존재하는 것 같은 느낌을 받는 수가 있다.
후두엽에는 시각중추가 있어서 눈으로부터 들어온 정보는 여기서 모양과 위치, 움직임 등이 분석된다. 이 시각 피질에 장애가 있으면 눈의 다른 부위에 이상이 없더라도 눈 뜬 장님이 된다.
기저핵은 소뇌와 함께 운동을 연속적으로 하게 하고, 근 긴장도를 유지시켜 주는 기능을 하며, 이 부위에 장애가 있을 때 파킨슨씨병과 같은 질환이 나타날 수 있다. 시상은 외부로부터 들어오는 모든 감각신호의 중간역이 되며, 감각신호(후각은 제외)는 시상에서 일차 처리된 후 에 대뇌 피질의 각 각의 중추, 즉 두정엽에 있는 체감각 중추, 후두엽에 있는 시각 중추, 측두엽에 있는 청각 중추로 들어가서 최종적으로 인간이 느끼게 된다. 이러한 신호들은 또한 일부는 변연계로도 전달이 되어 감각에 수반되어 일차적 감정을 동반하여 느끼게 된다. 그러나, 후각은 시상은 거치지 않고 곧 바로 내측두엽에 위치한 Rhinencephalon (rhino- 코, 후각을 의미)으로 입력된다.
2. 소뇌(Cerebellum)
소뇌는 뇌 전체 무게의 약 10%로서 뇌간의 뒤쪽에 좌우 한쌍이 붙어있다. 크기는 대뇌반구의 10분의 1에 불과하나 주름과 주름의 깊이로 인해 면적은 대뇌의 40%에 이른다.
몸의 평형을 유지하는 중추이며 위치, 공간운동을 조절하는 운동중추가 있다. 조건반사와 감각기관의 활동도 조정한다. 물론 간단한 학습방법을 기억하는 기능도 포함하고 있다. 동물에게서 소뇌를 제거하면 동작을 연결시킬 때 심한 장애를 보인다.
소뇌는 운동 기능을 조절하는 주요 고위 중추의 하나로써 운동계에 양적인 면보다는 협동근과 길항근의 수축을 원만히 하고 조 화를 이루도록 질적인 면에서 작용한다. 소뇌는 중추신경계에서 가장 흥미 있는 조직의 하나로써 몇 가지 특징을 갖고 있다. 소뇌의 무게는 전체 뇌 무게의 10%에 지나지 않으나 신경 세포의 수는 뇌 전체의 50% 이상을 함유하고 있다.
신경 세포의 구조상 소뇌는 고도의 규칙성을 갖고 있다.
소뇌는 말초로부터의 감각 신경 섬유와 대뇌 피질로부터의 운동신경 섬유를 다 받고 있지만 소뇌가 파괴되어도 감각 기능의 장애와 근 수축에 지장을 초래하지 않는다.
해부학적으로 소뇌는 대뇌 후방 뇌간 위에 위치하며 말초와 고위 중추 사이를 연결하는 감각 및 운동신경의 중요한 통로에 인접되어 있어 상행성 및 하행성 신경 섬유의 측지들이 풍부하게 분포되어 있다.
소뇌는 피부, 관절 부위로부터의 exteroceptive한 정보와 시각, 청각 및 신체 평형에 관한 감각 정보도 받고 있지만 특히 근 활 동 즉, 현재의 운동 진행 상황에 관한 proprioceptive한 감각 정보를 받고 있다. 뿐만 아니라 대뇌 피질에서 형성된 수의 운동의 계획 및 시행에 관한 정보를 동시에 받고 있기 때문에 이들을 상호 비교하여 그 "error"를 찾아 교정해 줌으로써 근 수축과 이완의 힘, 방향 및 율이 조화를 이루도록 해주는 일명 "comparator" 또는 "error detector"로서의 역할을 하여 수의 운동을 원활히 하고 자세의 평형을 유지해 주는 기능을 갖고 있다.
이러한 소뇌의 역할은 고도로 잘 구성된 소뇌 피질과 심부 소뇌 핵군에 의해서 이루어진다. 소뇌로부터의 원심성 섬유는 뇌간의 운동중추 및 대뇌의 체지각 운동 영역으로 투사됨으로써 운동 활동에 관여하고 있다.
소뇌는 근육의 위치수용체로부터 끊임없는 신호를 전달받아 근육의 긴장도를 항상 일정하게 하며, 전정기관과 함께 우리 몸의 균형을 잡게 해주고, 운동을 시작하게 하며, 시작된 운동의 연속적인 활동을 부드럽게 이어주는 역할을 한다.
3. 뇌간(腦幹, brain stem)
척수에서부터 대뇌까지 위로 뻗어있는 신경조직의 묶음으로 연수와 뇌교와 중뇌를 포함하고 있다. 뇌의 이 세 부분을 같이 묶는 이유는 세부분이 모두 망상체 (reticular formation)를 이루고 있기 때문이며 망상활성체계 (Reticular activating system)라고 불리운다. 이 조직은 뇌간을 뇌의 다른 모든 부분과 수직적으로 연결하는 신경세포핵의 작은 덩어리와 신경섬유로 이루어진 매우 복잡한 조직체이다. 이 조직의 주요 기능은 사람이 활동하도록 추진을 시키고 깨어있는 상태를 유지시켜 주는 것이다. 그러므로 이 조직은 사람의 주의집중과 학습에 관련이 있으며 과잉행동이나 침체된 행동과 같은 행동장애에 관련이 있다. 이러한 기능은 대체로 망상체가 안으로 들어온 자극을 선별하여 대뇌로 전달하고 감각에 대한 대뇌의 반응자극을 강화시키거나 약화시켜서 전달을 하여 피질의 감각적 충격을 막는다.
망상체의 통제는 대뇌피질이 대뇌로 전달되는 모든 감각적 자극에 반웅하지 않고 중요한 자극에 집중할 수 있도록 해준다. 또한 이 기능은 많은 학습에 장애를 가진 아동들이 보이는 문제인 감각간의 협웅을 담당한다. 뇌간의 협응적 기능의 또 다른 중요성은 시각과 후각을 제외한 다른 10개의 감각 양식의 중심이 된다.
뇌간은 중뇌, 교뇌, 연수로 구성되며, 우리 몸의 생명을 관장하는 심혈관중추와 호흡중추가 내재되어 있어 생명유지에 필수적인 기관이다.
가장 먼저 생긴 것이 뇌간이다. 따라서 가장 안쪽에 자리잡고 있다. 인간이 말하고 생각하는 능력을 갖기 휠씬 이전, 다른 생물체와 마찬가지로 단순히 생명을 지닌 생물체로만 있을 때에 생긴 것이다. 5억년 보다 더 전에 척수가 위로 확대 팽창하여 진화했다고 보는데 파충류의 뇌와 흡사하여 「파충류의 뇌」라고도 부른다. 무게는 약 200g, 일찍이 생명을 유지하는 일을 주된 임무로 맡고 있으며 가장 아래쪽의 연수에는 호흡과 심장운동을 조절하는 생명중추가 있다. 연수는 목뒤의 머리 아래쪽에 있다. 뇌간은 이밖에도 혈관의 수축과 이완, 구토, 하품, 기침, 재채기, 딸꾹질 등의 반사작용도 책임지고 있다. 연수위에 있는 뇌교는 정보를 전달해주거나 두 개의 소뇌사이 정보를 이어주는 역할을 하고 그 외 외부의 정보에 대해 우리 의식이 깨어있도록 유지해주는 기능도 한다.
대뇌나 소뇌의 손상이 있어도 사람은 죽지 않으나 뇌간의 손상은 곧 죽음을 초래한다. 뇌출혈이 있을 때도 대뇌나 소뇌의 출혈은 바로 사망을 초래하지 않으나 이 부위의 출혈은 죽음을 면키 어렵다.
대뇌나 소뇌의 기능은 마비되었으나 뇌간의 기능은 살아있어서 호흡과 심장박동이 유지되는 경우를 「식물인간」이라하고 반대로 뇌간의 기능이 마비되었을 때 인공호흡기 등으로 겨우 생명을 유지하면서 인공호흡기를 제거하면 곧 죽게될 경우를 「뇌사」라 한다.
4. 연수(medulla oblongata) -숨골
연수는 척수와 명확한 경계는 없지만 뇌간의 가장 아래 부분이며, 척수와 같이 회백질이 중앙에 있으면서 백질로 둘러싸여 있다. 연수의 회백질 부분에는 생명에 직접적으로 관여하는 많은 중추들, 즉, 호흡중추, 심장중추, 혈관운동중추들이 있고, 이들이 손상되면 생명을 잃게 된다. 다른 연수 자율반사에 관계하는 중추들 즉, 연하중추, 구토중추, 기침, 재채기, 구역질, 발한중추 및 타액과 위액 분비 중추 등에 관계하고 있다.
5. 척수(Spinal cord)
발생학적으로는 외배엽성의 신경관에 유래하며, 척수관으로 보호된 지름 1㎝, 길이 4.3㎝, 무게 26g 정도의 가늘고 긴 원주상의 기관이다. 척수골과의 사이에는 3매의 막이 있다. 척수에서 사지 의 발달에 응하여 상방에 경팽대, 하방에 요팽대의 두 개의 부푼 곳이 있고, 하단은 척수원추로 되어 급속히 끝나고, 이로부터 미방으로는 유막에서 생긴 종사가 네린다. 태생초기의 척수의 하단 은 선추하단과 일치하나, 신생아에서는 제 3요추하단에 일치하고, 성인에서는 제 1요추하단으로 된다. 척수에는 체간 및 사지를 지배하는 31대의 척수신경이 출입한다. 척주관의 하방에서는 척수 의 실질이 없고, 종사를 에워싸고 척수신경은 말꼬리 모양으로 늘어선다. 척수의 표면에는 가로로 나란히 서있는 6조의 홈이 있다. 횡단면에서는 중심부에 H자를 한 회백질이 있고, 후각,중간질, 전각의 3부로 구별되며, 중간질의 중앙부에는 육안으로 인종하기 어려울 정도의 중심관이 있다. 회백질을 주위에서 둘러싸는 백질은, 종주하는 홈을 이용하여 후삭, 측삭 및 전삭의 3부로 나누어 진다.
6. 망상체 (網狀體, Reticular formation body)
뇌간 전체를 관통하는 신경조직이다. 후각을 제외한 온몸으로 부터의 외부감각 정보의 유입 통로이다. 후각은 뇌간에 의하지 않고 바로 작용한다. 독특한 외부환경에 대해 뇌전체가 주의를 집중하게하는 비상을 걸기도 하는 부위(가장 중요한 정보를 순간적으로 대처토록 한다).
세로토닌 - 망상체의 활동을 돕는 물질, 지나치면 우울증, 많이 분비되면 잠이오고 적당하면 즐거움 어두울 때 많이 분비 (커피는 세라토닌 분비를 저해함)한다. 연수를 다치면 죽고, 망상체를 다치면 식물인간 피질을 다치면 깨어나기도 한다. 학습과의 관계: 작절한 긴장과 고통은 학습 능률을 높이는데 도움이 된다.
7. 시상(視床, Thalamans)
외부로부터 들어오는 정보를 뇌간 다음으로 분석, 분류하여 대뇌피질로 정보를 중개하는 역할을 한다. 즉, 중요한 것만 선택해서 정신 집중하도록 조정한다.
시상의 능력이 발달된 사람과 중요한 자극의 변별 경험을 많이 한 사람은 보다 현명한 자극, 처리 및 학습을 할 수 있다.
시상하부(視床下部 Hypothalomus) 크기 - 엄지 손가락 끝 만한 크기로 4g 정도이며, 기능은 자율신경계 통제 등의 조절 중추, 체온, 음식섭취, 내분비활동(뇌하수체에 영향을 주므로), 수분섭취, 성 주기, 피로, 배고픔, 분노, 침착함 등을 담당하는 중추이며 성욕과 식욕 등 인간답게 하는 욕구를 빚어내고, 인간욕구를 근저에서부터 구동시킨다.
8. 해마(Hippocompus)
기억에 관여하는 부위 특히 단기 기억내용을 장기적으로 전환시키는데 결정적 역할을 하는 중추로 알려지고 있다(해마 바로 곁 뒤에 편도체가 있다).
9. 변연계
뇌간과 대뇌피질 사이에 존재하는 세포핵들을 통칭이다. 생존과 관계되는 기능과 더불어 감정 및 성욕의 발현 및 조절기능을 한다. 시상하부, 뇌하수체, 해마, 편도, 송과선으로 되어있다.
감각피질 - 대뇌피질 중심구 뒤쪽에 위치 ( 온몸의 피부감각 분담)
운동피질 - 대뇌피질 중심구 앞쪽에 위치 (전신의 근육에 운동 명령을 전달)
연합피질 - 운동피질의 앞쪽에 위치 (감각기를 통해 들어온 외부의 정보 처리)
측 두 엽 - 청각센터와 베르니게 언어센터(언어의 해석과 기억)가 위치
전 두 엽 - 브로카언어센터(입안 근육을 조정하여 말을 만들어 내게하는 운동성 언어센터)
후 두 엽 - 시각센터가 위치
교 세 포 - 신경세포를 보호하거나 영양을 전달(교(膠)는 아교풀의 의미)
교 (橋) - 뇌와 신체 사이에 감각정보의 유입 및 운동 명령의 유출 통로. 소뇌와 대뇌피질을 연결해
주는 신경 섬유들이 존재한다.
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