Brainstem(뇌간)의 구조

[뇌학습코치]

Brainstem(뇌간)의 구조

해부학적으로는 뇌와 척수(spinal cord)의 연결부위이며 뇌와 척수를 연결하는 모든 신경이 뇌간을 통과한다. 또한 12개 뇌신경 중 10개 뇌신경(Ⅰ, Ⅱ를 제외한 모든 뇌신경) 세포(nucleus)가 뇌간(brain stem)에 위치한다. 뇌간에는 태생학적으로 가장 오래된 뇌의 구조물인 그물형성체(reticular formation)가 자리 잡고 있으며 이 부위는 동물의 생존을 위한 원시적 기능(의식, 호흡, 균형, 발성 등)의 대부분에 핵심적 역할을 한다. 뇌간이 손상되면 혼수상태가 될 가능성이 높으며 중추신경계의 기능과 관련된 대부분의 이상증상이 다양하게 발생할 수 있다. 뇌간의 크기는 중추신경계의 다른 부위에 비해 매우 작지만 의식을 비롯한 신경계의 핵심 기능들이 밀집되어 있어 작은 손상에도 취약하여 신경외과영역에서도 가장 수술적 접근이 어려운 부위로 알려져 있고 대부분의 뇌간질환은 수술적 치료가 불가능하다.

뇌간은 세 부분으로 구성된다. 머리 방향에서부터 중뇌(midbrain, mesencephalon), 교뇌 혹은 교(pons, metencephalon), 연수(medulla, medulla oblongata, myelencephalon)라고 불린다. 각각은 앞에서 볼 때 서로를 나누는 분명한 선(sulcus)에 의해 구분된다.

뇌간의 각 부분을 단면으로 잘라서 볼 때는 앞부분(ventral)부터 기저부(basilar part), 피개(tegmentum), 천장판(roof plate, tectum)으로 나눌 수 있다.

기저부는 뇌간의 가장 앞쪽(ventral)에 위치하며 중뇌에서는 cerebral peduncle(crus cerebri, basis pedunculi)이며 교에서는 basis pontis 혹은 pontine proper, 연수 레벨에서는 pyramid가 해당한다. 대뇌피질에서 시작되어 뇌간-척수 방향으로 내려오는 하행신경로(descending tracts)가 위치해 있고 주요한 두 가지 구성 신경로는 피라미드로(pyramidal tract)와 피질교뇌소뇌섬유(corticopontocerebellar fiber)다. 피라미드로는 뇌간의 운동 핵으로 연결되는 corticobular tract과 척수의 anterior horn cell로 연결되는 corticospinal tract으로 구성된다. 피질교뇌소뇌섬유는 대뇌피질의 신호를 뇌간(pons)-소뇌로 연결해 주는 신경로(tract)다.

피개(tegmentum)는 천장판과 기저부 사이에 있는 구조로 뇌간의 대부분을 구성한다. 후각신경과 시신경을 제외한 모든 뇌신경핵(cranial nerve nuclei)이 위치해 있고, 의식의 각성에 관여하는 그물형성체(reticular formation)가 있으며, 피라미드로를 제외한 뇌간을 지나는 대부분의 신경로(tract)들은 피개에 위치해 있다.

천장판(roof plate, tectum)은 중뇌수도관(aqueduct cerebri)과 제4뇌실(4th ventricle)의 등쪽(dorsal)에 있는 뇌간의 뒷부분이다. 중뇌 roof plate는 뚜렷한 4개의 융기로 구성되어 있으며 2개의 superior colliculus와 2개의 inferior colliculus로 되어 있고 모두를 합해서 사구체(corpora quadrigemina)라고 부른다.

그물형성체(reticular formation)는 의식 중 특히 각성(arousal)을 관장하는 뇌간의 한 부분으로 medulla에서 시상(thalamus)에 걸쳐 있다. 세포(multipolar neuron) 및 이들 세포로부터 나오는 신경들이 한곳에 모여 있지 않고 뇌간의 tegmentum의 중앙부위에 마치 그물망처럼 분산되어 있다. 계통발생학적으로 신경계 중 가장 오래된 구조라고 여겨지며 의식, 호흡, 심장박동 등 생명유지에 필수적인 원시적 기능 및 대뇌피질의 기능 조정, 감각기능과 운동기능 조정 등 복잡한 기능을 담당한다.