소뇌-cerebellum의 해부학적 구조와 작용
소뇌는 연수와 교 뒤쪽에 있다. 대뇌 다음으로 신체운동에 중요한 대뇌의 자문기관이다.
소뇌는 뇌간과는 다르게 피질이 회백질이며 그 내부가 백질이다.
이 백질 속에 다시 회백질로 된 부위가 있는데, 이것을 소뇌핵이라고 한다.
소뇌 표면에는 옆으로 주름이 많아서 회백질의 면적이 넓다.
소뇌의 모든 기능은 의식과 관계없이 이루어진다.
1)소뇌의 구조structure of cerebellum
소뇌는 외형적으로는 중앙부에 세로로 지렁이처럼 길게 자리 잡은 충부 vermins, 그 양쪽으로 소뇌 반구 hemisphere가 있다. 양쪽의 반구는 소뇌체와 편엽소절엽 flocculonodular lobe으로 나누어진다. 소뇌체는 전엽 anterior lobe과 후엽 posterior lobe으로 구분된다. (현문사 인체해부학 그림 12-24 참고)
충부를 제외한 후엽을 신소뇌 neocerebellum이라고 한다. 전엽과 충부의 끝부분을 구소뇌 paleocerebellum, 편엽소절엽은 소뇌의 시작부위라고 하며 원시소뇌 archicerebellum라고 한다.
(1) 소뇌 피질 cortex of cerebellum,
소뇌 피질은 바깥쪽으로부터 분자층 molecular layer, 푸르키니에 세포층 purkinje layer, 과립층 granular layer 3층으로 구성되어 있다.
① 푸르키니에 세포층(두 번째 층): 소뇌에서 나오는 유일한 출력섬유를 내는 대형 푸르키니에 세포가 1층에 배열하고 있다. 그 수상돌기는 분자층 안에 넓게 퍼져 있다.
② 과립층(세 번째 층) : 소뇌로 입력되는 정보를 중계를 하는 소형 과립세포가 있고, 그 축삭은 분자층 안에서 평행섬유가 된 다음 푸르키니에 세포의 수상돌기와 시냅스 결합한다.
③ 분자층 (첫 번째 층) : 억제성 골지세포 golgi cell, 농세포(바구니 세포), 성상세포의 3 종류의 세포가 있다. 푸르키니에 서포는 억제성 세포이며, 그 축삭의 종말에서 신경전달물질인 감마 아미노 젖산을 방출한다.
(2)소뇌핵 cerebellar nucleus - 원심성 섬유
푸르키니에 세포가 전달하는 정보를 받아들인 후 원심성 섬유를 내보내는 곳이다. 밖에서부터 안쪽으로 4개의 핵이 존재한다. 바깥쪽부터 안쪽으로 존재하는 4개 소뇌핵의 배열순서와 기능은 다음과 같다.
① 치상핵 dentate nucleus : 대뇌의 수의 운동 억제 및 정교한 운동에 관여한다.
② 전상핵 emboliform nucleus : 중력지탱에 관여한다.
③ 구상핵 globus nucleus : 골격근의 긴장 및 고유감각에 관여한다.
④ 실정핵 fastigial nucleus : 평형 및 회전감각을 조절한다.
소뇌로부터 나오는 원심성 섬유는 푸르키니에 세포의 축삭뿐이며,
소뇌핵으로 들어간 후 대뇌 피질로 향하는 경로와 뇌간 brain stem으로 향하는 경로로
나누어진다.
(3)구심성 자극의 소뇌로 cerebellar tract 입력 경로
소뇌는 대뇌 피질의 원심성 정보, 즉 운동 명령과 함께 전정기관, 소뇌와 관련된 상행로를 거쳐 들어오는 감각 정보를 모두 얻는다. 짧게 표현하자면 소뇌는 운동정보와 감각정보를 모두 얻는다.
① 대뇌 피질의 주된 연합영역 및 운동 영역에서 생긴 자극이 교핵을 통해 전달되는 경로.
② 전정기관으로부터 1차 전정신경으로 직접 전달되거나 또는 교에 있는 전정핵에서 시냅스를 통해 전달되는 경로.
③ 고유수용성 및 기타의 체성감각 수용기에서 직접적으로 전달되거나(척수소뇌로), 연수의 외측 망상체핵을 통해 들어가는 것(척수망상체 소뇌로) 등의 경로.
위의 3가지 경로를 통해 소뇌에 들어온 자극은 태상섬유 coated form fiber를 통해 푸르키니에 세포에 전달된다.
(4)소뇌와 뇌간 brain stem의 소뇌각 cerebellar pedencle의 관계
소뇌의 전면은 제4뇌실의 천장을 이루고 있다. 그리고 이곳은 뇌간과의 사이에 소뇌각이라는 짧은 신경섬유로 연결되어 있다.
①상소뇌각 superior cerebellar pedencle : 소뇌핵에서 기시된 섬유를 중뇌 적핵이나 간뇌 시상으로 연결하는 전도로.
②중소뇌각 middle cerebellar pendencle : 대뇌피질에서 발생한 흥분을 교핵(nucleus of pon or pontine nuclei)을 통해 전도 받는 섬유다발이다.
2)소뇌의 기능
소뇌의 기능을 한마디로 표현하자면 입력된 정보, 즉 대뇌 피질의 운동 명령, 말초에서 올라오는 감각 정보를 받아들여 신체의 운동 혹은 반응을 적절히 조정하고 조절할 수 있도록 한다.
(1) 근운동 조절
소뇌는 대뇌의 운동영역과 신경섬유를 주고받으며 또한 근육 속에 있는 근방추의 고유수용기에서도 신경섬유를 받아 근육운동 상황을 알고 그 정보를 대뇌의 운동영역으로 올려보내 간접적으로 근운동을 원활하게 조정한다. 연필을 잡으려고 손을 뻗는 동작은 대뇌가 하는 일이며, 그 목표물을 정확하게 조준하는 일은 소뇌가 하는 일이다.
(2) 자세의 균형
몸의 자세와 균형을 바로 잡게 한다. 몸의 자세와 균형이 흐트러지면 내이의 반규관에서 흥분파가 발생돼 소뇌의 구심성 경로를 통해 소뇌로 들어오게 되고, 소뇌에서는 이러한 정보와 자세 유지근으로부터 올라오는 고유수용기의 정보를 종합하여 분석한 후 대뇌로 보낸다. 골격근에 직접 명령을 내리는 곳은 아니지만 잘 조정되고 원활한 운동을 할 수 있도록 평형을 유지토록 한다.
(3) 기타
시각, 청각 및 촉각 조정에도 영향을 미친다. 소뇌를 완전히 제거했을 경우 사지가 강직성 발작을 일으킨다.
3)소뇌 손상으로 인한 기능 이상
(1) 겨냥 이상이 생겨 손이나 발을 필요 이상으로 뻗는 일이든지 그 전에 멈추는 일이 발생한다.
(2) 떨림(tremor)이 발생한다.
어느 자세를 유지하고 있을 때 나타나는 정지 떨림, 동작을 향할 때 나타나는 동작 떨림,
목표물에 접근하였을 때 특히 뚜렷함은 말기 떨림이라고 한다.
(3)운동해리 decomposition가 일어난다.
이는 어느 동작을 할 때 관여하는 개개의 운동순서가 잘 맞지 않는다.
이 증상 때문에 걷기나 평형기능이 원활하지 않고 손가락으로 코끝을 만지거나
좌우 둘째 손가락을 앞으로 모으는 동작이 서툴러진다.
또 손과 팔의 회외, 회내를 교대로 빠르게 되풀이하려고 하면
손과 팔의 운동상황을 파악하지 못하고 결국 불규칙한 느린 운동으로 나타난다.
이를 변환운동불능 adiadochokinesis이라고 한다. 또한 술 취한 사람처럼 보행하게 된다.
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