[생리학] 8. 중추신경계 (4) 척수로, 뇌신경, 척수신경

8. 중추신경계

 

8.4 척수로, 뇌신경, 척수신경

신체의 대부분의 수용기에서 유래된 감각 정보는 척수에 충격을 전도하는 신경섬유의 상행로(ascending tract)에 의해 뇌로 중계됩니다. 뇌가 운동 활동을 지시할 때, 그 방향은 신경 섬유의 하행로(descending tract)에서 척수(spinal cord) 아래로 이동하는 신경 자극의 형태로 나타납니다.
척수는 두개골의 대후두공(foramen magnum) 수준에서 제1요추(lumbar vertebra)까지 이어지고 회백질이 백질을 덮고 피질을 형성하는 뇌와 달리 척수의 회백질은 백질로 둘러싸여 있습니다. 척수의 중앙 회백질은 두 개의 복각(vental horn)과 두 개의 배각(dosal horn)을 가진 H자 모양으로 배열되어 있습니다. 척수의 백질은 상행 및 하행 신경 섬유로 구성되어 있는데, 이는 백질의 6개의 기둥(column)으로 배열되어 있으며 삭(funiculi)이라고 불리고 있습니다.

 

 

 

상행로의 이름은 보통 접두사가 spino-로 시작하고 척수섬유가 첫번째 시냅스를 이루는 뇌 영역의 이름으로 끝납니다. 예를 들어, 전척수 시상로(anterior spinothalamic tract)는 촉각과 압각을 전달하는 충격을 운반함으로써 시상에서 시냅스를 형성합니다. 그리고 거기서 대뇌피질로 연결됩니다. 반대로 하행운동로(descending motor tract)의 이름은 신경섬유를 생성하는 뇌 영역을 나타내는 접두사로 시작하고 –spinal 접미사로 끝납니다. 예를 들어, 외측피질척수로(lateral corticospinal tract)는 대뇌피질에서 시작하여 척수로 내려갑니다.
중추신경계는 뇌(뇌신경)와 척수(척추신경)에서 중추신경계를 떠나는 신경에 의해 신체와 소통합니다. 이 신경들은 중추신경계 밖에 위치한 세포체들과 말초신경계(peripheral nervous system, PNS)를 형성합니다. 말초 신경계는 신경(축삭의 집합)과 신경절(세포체의 집합)로 구성되어 있으며 중추신경계는 말초신경계 없이는 작용할 수 없습니다.

 

(1) 척수로

① 상행로

 

상행섬유로(ascending fiber tract)는 피부수용기(cutaneous receptor), 고유수용기(proprioceptor), 내장수용기(visceral recept-or)로부터 감각 정보를 전달합니다.

신체의 오른쪽에서 유래하는 대부분의 감각정보는 교차하여 이 정보를 분석하는 뇌의 왼쪽에 도달합니다. 유사하게 신체의 왼쪽에서 온 정보는 결국 뇌의 오른쪽에 의해 분석됩니다. 어떤 감각 양식(modality)에서 이 교차(decussation)는 연수에서 일어나고 다른 양식에서는 척수에서 발생합니다.

 

② 하행로

 

뇌에서 유래하는 하행섬유로(descending fiber tract)는 피질척수로(corticospinal tract), 추체로(pyramidal tract)와 추체외로(ext-rapyramidal tract)의 두 개의 주요 그룹으로 구성됩니다. 추체로는 시냅스의 간섭 없이 대뇌피질에서 척수로 직접 내려갑니다. 이 추체로에 섬유를 제공하는 세포체들은 주로 중심전회(precentral gyrus)에 위치하지만, 대뇌피질의 다른 부분들도 이 추체로에 기여합니다.
피질척수섬유(corticospinal fiber)의 80~90%는 연수의 추체에서 X자 모양으로 교차하여 외측피질척수로 내려옵니다. 교차되지 않은 나머지 섬유들은 전피질척수로(anterior corticospinal tract)를 형성하고 척수에서 X자 모양으로 교차합니다. 섬유의 교차 때문에 오른쪽 대뇌반구는 신체의 왼쪽에 있는 근육 조직을 통제하고, 좌반구는 오른쪽 근육 조직을 통제합니다. 피질척수로는 주로 행동에 민첩함을 필요로 하는 섬세한 움직임을 통제하는 데 관여합니다.

나머지 하행로는 중뇌와 뇌간 영역에서 유래하는 추체외운동로(extrapyramidal motor tract)입니다. 만약 실험동물의 추체로가 절단될지라도 대뇌피질과 소뇌, 기저핵을 전기적으로 자극하면 움직일 수 있습니다. 이러한 이동을 유발하는 하행로는 추체외운동로임이 틀림없습니다. 이 운동통제에 참여하는 소뇌, 기저핵, 대뇌피질의 영역은 수많은 시냅스와 상호 연결되어 있으며 추체외운동로를 만드는 핵을 자극하거나 억제함으로써 운동에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 운동통제는 추체로의 척수에 직접 섬유를 보내는 중심전회의 뉴런과는 다릅니다.
망상체척수로(reticulospinal tract)는 추체외계(extrapyramical system)의 주요 하행회로입니다. 이 회로들은 뇌간의 망상체형성에서 유래하고 뇌간은 대뇌와 소뇌로부터 자극 또는 억제 입력(input)을 받습니다. 소뇌에서부터는 하행로가 없으며, 소뇌는 전정핵(vestibular nuclei), 적핵, 기저핵에 효과를 주어 운동 활동에 간접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 차례로 이 핵들은 전정척수로(vestibulospinal tra-ct), 적핵척수로(rubrospinal tract), 망상체척수로(reticulospinal tract)를 통해 축삭을 각각 척수 아래로 보냅니다.

 

 

(2) 뇌신경

12쌍의 뇌신경(cranial nerve) 중 2쌍은 전뇌에 위치한 뉴런세포체에서 생기고, 10쌍은 중뇌와 후뇌에서 생깁니다. 뇌신경은 로마숫자와 그 이름으로 표시됩니다. 로마숫자는 신경이 뇌의 앞쪽에서 뒤쪽으로 위치하는 순서를 나타냅니다. 그리고 그 이름은 이 신경들에 의해 자극을 받은 구조 또는 신경의 주요 기능을 나타냅니다.
대부분의 뇌신경은 감각신경섬유와 운동신경섬유를 모두 가지고 있기 때문에 혼합신경(mixed nerve)으로 분류됩니다. 그러나 특수한 감각(예 : 후각, 시각)과 관련된 뇌신경은 감각신경섬유로만 구성되어 있습니다. 이 감각뉴런의 세포체들은 뇌에 있는 것이 아니라 감각 기관 근처의 신경절에 있습니다.

(3) 척수신경

척수신경(spinal nerve)은 31쌍으로, 경신경(cervical) 8쌍, 흉신경(thoracic) 12쌍, 요신경(lumbar) 5쌍, 천골신경(sacral) 5쌍, 미골신경(coccygeal) 1쌍으로 나뉩니다.
각각의 척수신경은 감각섬유와 운동섬유로 이루어진 혼합신경입니다. 이 섬유들은 신경 속에 함께 포함되어 있지만, 신경이 척수에 부착하는 부근으로부터 떨어져 있습니다. 그리고 이것은 각 신경에 두 개의 근(root)을 만듭니다. 배근(후근, dosal root)은 감각섬유로 구성되어 있고 복근(전근, ventral root)은 운동섬유로 구성되어 있습니다. 배근신경절(dosal root ganglion), 즉 배근의 팽대부는 감각뉴런의 세포체를 포함합니다.