[신경과학] 바닥핵(basal nuclei)

여기서는 바닥핵뿐 아니라 뇌 전체의 coronal/horizontal/sagittal plane을 알아보자. substantia nigra는 도파민을 분비하고 pineal gland는 멜라토닌을 분비하여 circadian rhythm에 도움을 준다.

 

주요 단면

- frontal plane은 뇌가 위쪽 반원 모양으로 나온다. basilar artery가 posterial cerebral artery 한 쌍으로 분지되는 모습을 관찰할 수 있다.

- horizontal plane은 렌즈핵과 가측뇌실이 보인다.

- midsagittal plane은 많은 구조물이 보인다. 종달새(brainstem)와 2개의 모자(fornix, corpus callosum)를 찾는다.

 

바닥핵과 여러 구조물의 위치

- 염소 뿔처럼 putamen부터 caudate nucleus가 쭉 휘돌아서 나간다.

 

바닥핵 기초

 

- 바닥핵은 CS(S-P, CN / P-GP), S, SN으로 이뤄진다. 약자에 주의한다.

- putamen에서 caudate nucleus 넘어가는 쪽에는 nucleus accumbens가 있다.

  암기 : 신중하게 CS를 먹는 S인 SN. P와 CN은 NPC.

 

 horizontal과 frontal plane 단면

1. 부채꼴 모양의 lentiform nucleus부터 찾는다.

  * 렌즈핵 안쪽은 internal capsule인데, horizontal 단면에서 V자로 꺾여 있다. anterior/posterior limb을 가진다.

2. lateral 쪽에는 claustrum이 있다.

3. lateral ventricle은 caudate nucleus와 함께 간다. (CN은 LV보다 작은 원을 바깥에서 그린다.)

  * 가측뇌실에는 쭈글쭈글한 choroid plexus 있다.

  * 가측뇌실에서 third ventricle로 가는 길에는 interventricular foramen이 한 쌍 있다.

4. 시상은 메추리알을 닮았다.

5. lateral sulcus를 벌렸을 때 temporal lobe쪽의 gyrus가 transverse temporal gyrus이며 청각과 연관된다.

  암기 : 뇌 해부하여 sagittal 단면을 얻을 때, 맨 처음 칼로 써는 부위는 corpus callosum(칼로썸)

 

coronal plane 단면의 아랫부분

 

neuronal fiber

1. commissural : 좌-우뇌를 연결한다. (한강대교)

2. association : 뇌 안을 연결한다. (올림픽대로)

3. projection : 위-아래를 연결한다. (경부고속도로)

  암기 : 뇌들보(corpus callosum)처럼 c로 시작하는 commisural; 좁은 cerebral peduncle을 지나 넓게 방사(왕관 모양 corona radiata, 더 위로 가면 central semiovale)되는 projection; 마지막은 한쪽 뇌 안을 관련짓는 association

 

sagittal plane

복잡하고 구조물도 많으므로 주의한다.

- 먼저 뇌들보를 찾는다. 그 둘레를 cingulate gyrus가 지난다.

- 뇌들보와 fornix 사이는 lateral ventricle이 있고, septum pellucidum이 가로지른다.

- 한 쌍의 interventricular foramen을 통해 아래의 third ventricle에 진입한다.

  * 그림에서는 interventricular foramen이 동그란 것처럼 그렸지만 실제로는 구석에 작게 있다. 이쪽 가운데에 두드러지는 동그란 구조물은 interthalamic adhesion이다.

- anterior 쪽 : 위에서부터 차례대로 anterior commisure, lamina terminalis(풍선의 끝), optic chiasm, infundibulum에 달려있는 pituitary gland, mammillary body가 있다. 순서대로 AOPM (AC, Optic chiasm, Pituitary gland, Mammillary body)

  * 이 중에서 mammillary body는 좌우 한 쌍이 있다. fornix는 각각의 mammillary body와 연결되므로 midsagittal plane에서 septum pellucidum 밑에 보이지만 그보다 inferior한 쪽에서는 lateral로 향한다. (쇼핑백을 든 모습을 연상) 하나 있는 optic chiasm에서는 좌우 시신경 교차가 이뤄진다.

  암기 : 맘마 ~> 좌우 한 쌍의 젖꼭지를 연상한다. 즉 mammillary body는 좌우에 하나씩 있고 여기로 fornix가 연결된다.

- posterior 쪽 : 위에서부터 차례대로 pineal gland, posterior commisure, superior/inferior colliculi(좌우 한 쌍이 있으므로 총 4개다. quadri/geminal plate), 소뇌의 medullary velum이 있다.

  * colliculi들은 aqueduct of midbrain 뒤편에 위치한다. quadrigeminal plate = tectum이라고도 부른다.

- 제3뇌실은 시상 사이에 위치한다. (시상 사이가 interventricular adhesion으로 붙어있는 경우도 있다.)

- corpus callosum과 AC, PC는 commissural fiber에 해당한다.

 

pathway 2개

- basal nuclei는 할 건 하고 안 할 건 안 하는 기능을 담당한다.

- cerebral cortex는 basal nuclei에게 바로 자문을 구한다. 그러면 basal nuclei는 thalamus를 거쳐 cerebral cortex에게 자문 신호를 전달해준다.

  * 거의 대부분의 감각신호는 thalamus를 거쳐 대뇌로 가므로, basal nuclei의 신호도 thalamus를 거쳐 대뇌에 전달된다. 이는 모든 감각정보를 의식할 필요가 없기 때문이다. 예를 들어 카페에서 집중해서 공부 중에는 주변 소음(청각정보)이 거의 신경쓰이지 않게 된다. 단 후각 정보는 대뇌까지 바로 향한다. 아무리 집중하고 있었어도 누가 방귀를 뀌면 바로 감지할 수 있다.

 

공통적으로,

1. substantia nucleus는 putamen에 부스트 신호를 꽂아준다.

2. 시상에 VLN과 VAN (ventral lateral nucleus, ventral anterior nucleus)이 위치한다.

  암기 : 밴(VAN)을 타고 불륜(VLN)하는 흉흉한 시상(thalamus)

3. 뉴런 번호를 셀 때는 cerebral cortex에 붙어있는 것은 세지 않는다. 예를 들어 putamen에서 globus pallidus로 향하는 뉴런이 first neuron이다. 

1. direct pathway

- 억제 신호를 억제한다. 즉 (+) 신호를 전달한다.

- cortex에서 putamen, internal segment of globus pallidus, thalamus를 거쳐 precentral gyrus(action is anterior)로 간다. cortico/striato/pallido/thalamo/cortical tract(CSPTC)라고 부르기도 하고 간단히 pallidothalamo tract라고 부르기도 한다.

- 억제 뉴런은 S-P(internal)과 P(internal)-T에 각각 있다. (그냥 가운데 2개 뉴런)

 

2. indirect pathway

- 억제 신호의 억제를 억제한다. 즉 (-) 신호를 전달한다.

- cortex에서 putamen, external segment of globus pallidus, subthalamus, internal segment of globus pallidus, thalamus를 거친다.

- 하지만 corticostriatopallidothalamocortical tract처럼 corticostriatopallidothalamopallidothalamocortical tract라고 부르지는 않는다. 중간의 'pallidothalamo'가 반복되기 때문이다.

- 처음에 external GP로 가는 점이 direct pathway와 다르다. 이후 시상밑부 거쳐 다시 internal GP로 돌아온다. 가운데쪽에서 internal GP-thalamus 뉴런만 촉진 뉴런(excitatory neuron, glutamate)이고 나머지 3개의 뉴런은 억제 신호(inhibitory neuron, GABA)를 전달한다.

  * 즉 subthalamus만 glutamate를 분비해 excitatory 신호를 전달한다.

  암기 : 서브(sub) 주인공은 항상 흥미롭다.(excitatory)

 

질병

- Huntington's disease : lateral ventricle이 과다하고 basal nuclei 소실로 의도치 않은 행동을 하게 됨

- Parkinson's disease : substantia nigra(dopamine) 소실로 발병한다. 비극성인 L-Dopa는 BBB를 뚫을 수 있어서 파킨슨병 치료에 사용할 수 있다. 또는 deep brain simulation도 가능하다.

  암기 : 서브 주인공(sub)이 사라져서 슬퍼하는 파킨슨 양

 

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