두통의 해부학 및 생리학. 2009년 을지대학교 신경과학교실. 오세건 박희준

[문형철]

잘 정리된 두통 자료

두통은 다음과 같은 경우에 발생할 수 있다. 

첫째, 두개 내 또는두개 외 동맥들이 팽창(distension), 당김(traction), 또는 확장(dilatation)된 경우; 

둘째, 두개 내 큰정맥이나 그들을 둘러싸고 있는 경질막(dura envelope)이 당김 또는 변위된 경우; 

셋째, 뇌신경과 상부 경추신경이 압박, 당김, 염증이 있는 경우;

넷째, 머리 및 경추근육들의 연축(spasm), 염증, 또는 외상이 있는 경우; 

다섯째, 수막자극(meningeal irritation)과 두개 내압상승 경우; 

여섯째, 뇌줄기(brainstem) 구조물들을 활성화시킬 수 있는 경우 등에서 발생

하지만 대개 두통은 만성통증!

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서 론

국제통증연구회(Internatinal Association for the study of Pain; IASP)에 따르면 “pain is an unpleasant sensory and emotional experience associated with actual or potential tissue damage, or described in terms of such damage” 통증은 실제적인 또는 잠정적인 조직손상과 연관되거나, 또는 이러한 손상관점에서 기술된 불쾌한 감각 및 감정 경험이라고 정의하였다. 이러한 정의는 다소 복잡해 보이지만, 통증이 주관적이라는 것을 나타낸다. 통증은 이러한 감각에 대한 생리적인 감각과 감정적인 반응이다. 

따라서 통증은 한 개체의 생물학적인 통합성에 대한 위협이나 손상으로 인식되고, 감각-식별(sensory-discriminative),

동기-정동(motivational-affective), 그리고 인지-평가(cognitive-eval‎uative) 등 세 가지 구성 요소를 가지고 있다. 

감각-식별요소는 물리적 요소로서 주어진 자극에 대해 각기 다른 통각수용기계(nociceptive system)의 반응에 의해 결정되고, 동기-정동요소는 감정 요소로 어떤 특별한 유해자극에 대한 각기 다른 변연계(limbic system)의 반응에 의해 결정되며, 인지-평가 요소는 이성요소로 대뇌피질에서 통증을 객관적으로 해석하는 것이다. 

통증지각역치와 통증내성역치

따라서 주어진 유해자극에 대한 통증의 강도는 각 개인에 따라 다르게 느껴질 수 있으므로 통증인지역치(pain perception threshold)와 통증내성역치(pain tolerance threshold) 사이에 차이점을 구별하는 것은 매우 중요하다. 통증인지역치는 각 개인이 통증을 느끼는 최소한의 자극강도를 말하며, 모든 사람이 똑같다. 통증내성 역치는 각 개인이 참을 수 있는 최대한도의 자극강도를 말하며, 사람에 따라 매우 다양하다. 

따라서 통증을 평가하거나, 또는 어떤 형태 의 치료가 통증에 효과가 있는지를 평가 할 때 통증인지역치는 변하지 않았으나, 통증내성 역치가 변할 수 있으므로 이러한 차이점을 아는 것은 임상에서 매우 중요하다. 통증내성은 유해자극에 대한 각 개인의 감정반응이나 기분에 따라 달라질 수 있고, 또한 과거 경험에 의해 영향을 받을 수 있다. 통증은 보호역할을 가지고 있으며, 우리에게 절박한 실제 조직손상을 경고하는 장치이다. 만약 조직손상이 발생하게 되면, 말초 및 중추신경 계통에 일련의 흥분성 변화에 의해 염증 및 주위조직에 심오하고 가역적인 통증과민 상태가 일어나게 된다. 이러한 과정은 상처회복이 이루어질 때가지 더 이상 조직손상이 발생하는 것을 막아준다. 그러나 만성 통증증후군은 이러한 생물학적인 이점없이 고통과 걱정거리의 원인이 된다.1

급성통증

급성통증은 실제적인 조직손상이 일어나거나 또는 그럴 가능성이 있는 유해자극이 존재한다는 것을 의미한다. 급성통증의 존재는 신경계통이 정상적이라는 의미이고, 자율신경 과다활동 즉 고혈압, 빠른맥, 발한, 혈관수축 등과 연관되어 있다. 급성통증의 일반적인 정의는 유해한 화학, 온도, 기계자극에 대한 정상적인 예측된 신체반응으로 수술, 외상,급성질병 등에서 나타난다. 급성통증은 짧은 기간 동안 존재한다. 

만성통증

반면 만성통증은 정의하는 데 어려움이 있다. 통증이 일반적인 치유기간보다 더 오래 지속되거나, 또는 소멸될 가능성이 없는 경우 만성통증으로 정의한다. 시간적인 관점에서 보통 통증이 3개월보다 이상 지속될 때 만성적인 것으로 간주된다. 만성통증은 물리적 및 감정적 요소, 둘 다를 갖고 있으며, 신경계통의 기능은 재조직되고(neuroplasticity) 자발적이고 과민한 신경흥분이 동반된다.1

통증은 보통 조직손상, 내장팽창과 같은 자극에 의해 말초 통각수용기가 자극되었을 때 발생한다. 이러한 상황에서 통증은 건강한 신경계에 의해 중개 되어지는 정상적인 생리 반응이다. 또한 통증은 말초 및 중추 신경계가 손상 받거나 부적절하게 활성화되어서도 발생될 수 있다. 두통도 이러한 기전에 의해 발생할 것으로 생각된다. 

두통

두통은 머리부위에 통증을 느끼는 경우로 삼차신경, 미주신경, 혀인두신경, 상부 경추신경 지배영역에 있는 통각 신경세포가 활성화되어 발생한다. 통증에 민감한 머리 구조물들로는 두피, 중간뇌막동맥(middle meningeal artery), 경질막정맥굴(dural sinus), 대뇌낫(falx cerebri), 큰연질막 동맥들의 근위부(proximal segment of the large pial arteries) 등이 알려져 있다. 반면 뇌실막(vent ricular ependyma), 맥락막신경총(choroids plexus), 연질막정맥(pial vein), 뇌실질의 대부분(much of the brain parenchyma) 등은 통증에 무감각한 것으로 알려져 있다. 

또한, 중간뇌의 등쪽 솔기(dorsal raphe) 부위에 전기자극을 가하면 편두통 양상의 두통이 유발되는 것으로 알려져 있다. 따라서 대부분의 뇌실질은 전기자극에서 통증을 유발시키지 않지만 중간뇌의 어떤 부위는 두통발생의 한 근원이 될 수 있다. 머리부위의 감각자극 시 앞머리뼈우묵(anterior cranial fossa)와 중간머리뼈 우묵(middle cranial fossa)을 포함한 천막(tentorium) 상부의 구조물들은 삼차신경을 경유하여 중추신경으로 전달되고, 뒷머리뼈우묵(posterior cranial fossa)과 천막 하부에 있는 구조물들은 상부 경추신경을 통하여 중추신경에 전달된다. 

두통이 발생하는 경우

두통은 다음과 같은 경우에 발생할 수 있다. 

첫째, 두개 내 또는두개 외 동맥들이 팽창(distension), 당김(traction), 또는 확장(dilatation)된 경우; 

둘째, 두개 내 큰정맥이나 그들을 둘러싸고 있는 경질막(dura envelope)이 당김 또는 변위된 경우; 

셋째, 뇌신경과 상부 경추신경이 압박, 당김, 염증이 있는 경우;

넷째, 머리 및 경추근육들의 연축(spasm), 염증, 또는 외상이 있는 경우; 

다섯째, 수막자극(meningeal irritation)과 두개 내압상승 경우; 

여섯째, 뇌줄기(brainstem) 구조물들을 활성화시킬 수 있는 경우 등에서 발생할 수 있다2.

본 론

1. 삼차신경(Trigeminal nerve)3

삼차신경은 뇌줄기에 속해있는 뇌신경들 중 가장 큰 신경으로 큰 감각신경 뿌리와 보다 작은 운동신경뿌리로 구성되어 있는 혼합신경이다. 삼차신경은 눈신경[ophthalmic (V1)], 위턱신경[maxillary (V2)], 아래턱신경[mandibular (V3)]으로 구성되어 있다. 삼차뇌신경은 삼차신경절[trigeminal ganglion (semilunar or Gasserian ganglion)]에서 발생하여 입얼굴구조물 뿐 만 아니라, 두개 내 구조물로부터 오는 감각정보를 중추신경계로 전달한다(그림 1).

삼차신경의 감각핵은 척수-숨뇌연접(spinal cord-medulla junction)에서 중간뇌(midbrain)의 상부까지 뻗쳐있는 연속적인 세포기둥을 형성하고 있다. 운동신경핵은 뇌다리(pons) 중간부위에 있는 주감각핵(principal sensory nucleus; Vp) 근처에서 내측에 위치한다. 삼차신경의 감각핵은 척수삼차핵(spinal trigeminal nucleus; Vsp), 주감각핵(principal sensory nucleus), 중간뇌핵과 중간뇌로(mesencephalic nucleus and mesencephalic tract)로 구성되어 있다. 척수삼차신경핵은 꼬리부분[pars caudalis;척수-숨뇌연접부터 빗장(obex)까지], 중간부분[pars interpolaris; 빗장(obex)부터 혀밑신경핵의 상부끝까지], 입쪽부분[pars oralis; 혀밑신경핵의 상부끝부터 주감각신경핵의 하부까지]으로 구성되어 있다. 

삼차신경은 턱뼈각(mandibular angle)을 제외한 아래턱뼈부터 머리 마루점(vertex)까지 얼굴전체, 각막, 결막, 코안과 코곁굴의 점막, 위 치아와 아래 치아, 혀(앞 2/3)를 포함한 구강으로부터 오는 감각을 전달한다. 바깥귀로부터 오는 감각은 안면신경, 혀인두신경, 미주신경을 통하여 전달되고, 인두와 후두의 점막으로부터 오는 감각은 혀인두신경, 미주신경을 통하여 전달된다. 씹는 근육, 눈바깥근육(extraocular muscle)으로 부터 오는 고유감각도 역시삼차신경을 통하여 전달된다.

2. 삼차신경절의 뇌막발현(Meningeal presentation in trigeminal ganglion)

안쪽 뇌막동맥(meningeal artery)으로 부터 오는 들신경은 주로 동측 삼차신경절의 눈신경을 경유하여 전달되지만, 일부는 위턱신경과 아래턱신경을 통하여 전달된다.4 바닥 두개내 동맥(basal intracranial artery)으로 부터 오는 들신경은 삼차신경절 뿐만 아니라, 첫 번째와 두 번째 척수신경절(spinal ganglion)을 통하여 전달된다.5

3. 경질막과 두개 내혈관의 신경분포 (Innervation of the cranial dura mater and intracerebral blood vessels)6

뇌의 경질막(dura mater)에는 동측의 삼차신경절에서 기시하는 들신경과 동측의 위목신경절(superior cervical ganglion)에서 기시하는 교감신경들이 풍부하게 분포되어 있지만, 부교감신경은 상대적으로 덜 분포되어 있다. 두개 내(pial) 혈관들의 신경분포는 경질막과 비슷한 양상을 보이지만, 속목동맥과 나비입천장신경절(sphenopalatine ganglion)에서 기시하는 부교감신경들이 경질막 경우 보다는 더 풍부하게 분포되어있다. 

Substance P (SP), neurokinin A, calcitonin gene-related peptide (CGRP)에 대해 면역반응을 보이는 수막신경들은 삼차신경절의 들신경에 속하는 것으로 생각되며, neuropeptide Y (NY)에 대해 면역반응을 보이는 수막신경들은 교감신경에서 기시한 것이고, 혈관활성 장관폴리펩타이드(vasoactive intestinal polypeptide) 경우는 부교감신경에서 기시한 것으로 생각된다. 펩타이드성(peptidergic) 감각신경들은 혈관들 뿐 아니라, 주위조직들과도 풍부한 신경망을 형성하고 있다.

수막에 분포하는 삼차신경절세포들 중 CGRP 면역반응을 보이는 들신경이 SP 면역반응을 보이는 경우보다 훨씬 더 많다. 이는 두개 내 혈관을 지배하는 삼차신경에 CGRP가 풍 부하다는 것을 암시한다. 삼차신경절세포들 중 일부는 SP와 CGRP을 동시에 갖고 있다. 거미막밑출혈 동물실험에서 SP 면역반응을 보이는 수막신경들은 상당한 부분에서 감소를 보이나 CGRP 면역반응을 보이는 신경들은 변화가 없었다. 따라서, CGRP를 포함하고 있는 삼차신경들이 수막통각에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

4. 일차 경질막 들신경세포들의 감각반응(Sensory responses of dural primary afferent neurons)

수막감각신경의 활성화가 편두통을 포함한 일부 두통에 관여할 것으로 생각된다. 경질막 들신경은 위시상굴(superior sagittal sinus), 횡단굴(transverse sinus)과 같은 경질막정맥굴 (dural venous sinus) 뿐만 아니라, 중간뇌막동맥(middle meningeal artery)과 그 주위에 분포하고 주로 C 또는 Aδ 신경섬유로 구성되어있으나, 상당량의 Aβ 섬유를 포함하고 있는 것으로 알려져 있다.7,8

많은 수막들신경세포들은 누름(punctuate probing), 타격(stroking), 신전(traction)에 의해 활성화될 수 있는 기계감각민감성

수용 부위(mechanosensitive receptive field)를 경질막에 갖고 있으며, 일부에서는 온도자극에 반응하는 신경세포를 갖고 있다.

또한, 수막신경세포들은 고장성 식염수(hypertonic saline)과 같은 화학자극을 수막에 국소적으로 도포하거나 위시상정맥굴

속으로 주입할 경우에도 활성화되며, 그 외에 많은 통증유발제들(potassium chloride, capsacin, buffer solutions of low or high osmolarity, bradykinin, PGE2, serotonin, histamine)에 의해서도역시 활성화되는 것으로 알려져 있다. 

염증매개체(bradykinin, PGE2, serotonin, histamine)는 신경세포를 활성화시킬 뿐만 아니라, 기계자극에 대한 반응을 항진시키는 민감화(sensitization)를 일으킨다. 두통 임상 증상 중 일부는 이러한 수막일차들신경들의 민감화 때문인 것으로 생각된다. 경질막들신경세포들이 다양한 자극에 대해 반응하는 성질과 통증유발제와 염증제에 대해 활성화되고 민감화되는 현상들은 이러한 신경세포들 중 일부가 통각반응에 기여를 하고, 두개 내압상승 또는 수막염과 같은 병적상태에서 활성화될 수 있다는 생각을 뒷받침한다.6

5. 삼차신경핵의 구조(Organization of the trigeminal nucleus)

삼차신경의 감각신경 뿌리를 형성하는 삼차일차들신경의 중추가지는 뇌다리 위치에서 뇌줄기 속으로 들어가서 총괄하여 삼차뇌줄기핵복합체(trigeminal brain stem nuclear complex;TBNC)라고 명명된 감각신경핵에 종지한다. 삼차뇌줄기핵복합체는 주감각핵과 척수삼차핵으로 구성되어 있다.

삼차신경 중 큰 직경의 비통각 들신경들은 주감각핵(principal sensory nucleus; Vp)에 종지하지만, 큰 직경과 작은 직경의 통각 들신경들은 척수삼차로(spinal trigeminal tract)를 따라 아래로 내려가면서 곁가지를 내어 척수삼차핵 속으로 들어간다. 척수삼차핵은 3가지 아핵(subnucleus) 즉, 입쪽부분(pars oralis; Vo), 중간부분(pars interpolaris; Vi), 꼬리부분(pars caudalis;Vc)으로 세분화된다. 꼬리부분 아핵은 보통 숨뇌등쪽뿔(medullary dorsal horn; MDH)이라고 불리워지는 데 이는 척수등쪽뿔과 해부학적 및 생리학적 유사성 때문이다. 숨뇌 등쪽뿔은 조직학적으로 3부분 즉 바깥쪽 가장자리지역(marginal region), 아교질(substantia gelatinosa), 안쪽 거세포지역(magnocellular region)으로 나눌 수 있는데, 나중에 이들 각각의 부분들은 Rexed의 척수등쪽뿔 명명법과 비슷한 것으로 밝혀졌다.9 

즉 숨뇌등쪽뿔의 가장자리지역, 아교질, 거세포지역은 각각의 Rexed의 판 I, 판 II, 판 III와 IV에 상응하는 것으로 알려져 있다.10,11 가장 배쪽인 판 V는 숨뇌그물형체(medullary reticular formation)와 점차적으로 합쳐지기 때문에 숨뇌등쪽뿔의 배쪽 경계는 명확하지 않다.12 척수삼차핵의 입쪽부분(Vo) 아핵근처에 신경세포군들이 발견되었는데, 이들은 척수삼차로에 섞여서 아래로 중간부분(Vi)과 꼬리부분(Vc) 아핵 사이까지 뻗쳐있다. 이 세포들은 Cajal 사이질섬(interstitial island of Cajal), 또는 부삼차핵(paratrigeminal nucleus), 사이질핵(interstitial nucleus)으로 알려져 있다.13 척수삼차로의 사이질핵 세포들은 통각특이적이고 한정된 수용영역을 갖고 있기 때문에 꼬리부분 아핵의 판 I과 II에 있는 신경세포들과 기능적으로 상동인 것으로 알려져 있다.14-16

주감각핵(primary sensory nucleus), 척수삼차로(spinal trigeminal

tract), 척수삼차핵(spinal trigeminal nucleus)의 아핵들

(subnuclei)은 주로 배등쪽 방향(ventrodorsal derection)으로 국

소해부학적으로 조직화되어 있다. 아래턱 들신경(V3)은 우선

적으로 각 삼차아핵의 등쪽면(숨뇌등쪽뿔의 등안쪽에)에 종

지하고, 눈들신경(V1)은 배쪽에(숨뇌등쪽뿔의 배가쪽에) 종

지하고, 위턱신경(V2)은 중간 부위에 종지한다. 삼차뇌줄기

핵복합체(TBNC)가 입꼬리쪽(rostrocaudal) 배열을 보이는 지

는 명확하지 않으나, 꼬리부분 아핵(vc) 내에서 얼굴의 입꼬

리쪽 축은 입에서부터 꼬리방향으로 표시되어 있다. 척수삼

차핵의 각각의 아핵은 머리 전체에서 정보를 받는 것으로 알

려져 있다. 예를 들어 아래턱신경은 전체 삼차뇌줄기핵의 아

핵으로 연결되지만, 앞입들신경(anterior oral afferent)은 입쪽

삼차줄기복합체에 주로 종지하는 경향이 있다. 반면 뒤쪽입

주변-귓바퀴들신경섬유(posterior perioral-auricular afferent)는

삼차줄기복합체의 꼬리쪽 면에 주로 종지한다. 그러나 두개

내 삼차신경 지배 구조물에 대해서도 비슷한 몸순서배열(soma

totopic distribution)이 배등쪽과 입꼬리쪽 방향으로 있는지는

명확하진 않다.6

척수삼차핵 중 꼬리부분 아핵(Vc)은 얼굴과 머리로부터

오는 통각과 온도정보를 주로 담당하지만, 주감각핵은 촉각

정보를 처리하는데 관여한다. 꼬리부분 아핵의 단독 병변 시

동측으로 통증과 온도감각은 완전히 또는 부분적으로 소실

되지만, 촉각은 거의 정상으로 남아 있는다. 따라서 난치성

안면통증을 경감시키기 위하여 빗장(obex) 위치에서 척수삼

차로를 절단하는 삼차신경로차단술(trigeminal tractomy) 방법

이 개발되었다. 그러나, 삼차핵복합체의 입쪽 부분도 통각에

어떤 역할을 한다는 증거가 있다. 예로서, 빗장위치에서 신

경로차단술(tractotomy) 시 얼굴에 완전한 통각소실이 일어나

지 않고 대부분에서 최소한 부분적으로 구강내와 구강주위

부위에 통각이 남아 있다. 동물시험에서 구강안면에 유해자

극을 주었을 때 나타나는 반사 및 행동이 꼬리부분 아핵(Vc)

손상 후에도 지속될 수 있다. 반면 삼차핵복합체의 보다 입

쪽 병변 시에도 통각반응이 떨어질 수 있다. 또한, 입쪽부분

아핵(Vo)과 중간부분 아핵(Vi)에 통각 들신경이 종지하고 통

각반응 신경세포가 존재한다는 증거가 있다(그림 2, 3). 

6. 척수삼차신경아핵에서 삼차들신경의 종지(Terminations of trigeminal afferents in spinal trigeminal subnuclei)

얼굴 일차통각들신경의 신경끝(nerve terminal)이 삼차숨뇌핵복합체에 기능적으로 분포하는 양상을 알아본 동물시험에 서 고문턱기계수용(high-threshold mechnoreceptive) 통각 Aδ 들신경은 표면 Vi, 특히 판 I에 광범위한 신경끝수지(terminal arbor)를 형성하고, Vc의 바깥쪽 판 II에는 보다 적은 신경끝 수지를 보였고, 두 번째 신경끝수지는 Vc의 판 III, IV, V에 집중되었다. 이러한 발견과 일치하여, 주로 통각들신경으로 구성되어 있는 각막 감각신경은 Vc의 바깥쪽판(outer laminae) 에 집중적으로 종지하고 있다. 통각일차들신경이 주로 Vc에 집중적으로 종지하는 것과는 달리 Vp와 Vo에는 각막과 치수(tooth pulp) 들신경이 드물게 종지하고 있다.17 통각들 신경 신경끝이 척수삼차핵에 분포하는 양상과 일치하여 SP와 CGRP 면역반응이 Vc의 바깥층와 Vi의 꼬리쪽 부분에서 가장 밀도가 높았으나 Vo와 Vp에서는 적었다.18

7. 삼차신경아핵들간의 연결(Connections between trigeminal subnuclei)

삼차뇌줄기핵(TBNC)의 아핵들에서 처리되는 통각정보는

단순히 일차들신경 입력을 반영하는 것은 아니다. 여러 아핵

들 사이에 연결이 있어 정보가 삼차신경계(trigeminal system)

내로 전달되게 된다. Vc로부터 TBNC의 입쪽 아핵들로 신경

이 연결되어 있으며, 심지어는 반대측 척수삼차핵(Vsp)과도

약하게 연결되어 있다.19-21 따라서 숨뇌등뿔(MDH)은 통각정

보를 TBNC의 입쪽 아핵들에게 전달하는 것 같다. 무수초삼

차일차들신경(unmyelinated trigeminal primary afferent)은 다른

삼차신경 아핵들에게도 투사되지만, 주로 Vc 아핵으로 투사

된다. 따라서 Vc가 통각정보를 입쪽아핵들로 전달하는 지에

대한 연구에서 Vi 신경세포들은 영향을 받지 않지만, Vo와

Vp의 신경세포들은 영향을 받는 것으로 알려져 있다.22

8. 삼차신경핵 신경세포들의 반응 특성(Response properties of neurons in the trigeminal nucleus)

Vc에 기록되어있는 대부분의 신경세포들은 입얼굴(orofacial) 수용영역(receptive field)을 나타내고 있으며, 이들 입얼굴 수용영역에 적당한 기계적 또는 온도자극을 가하면 Vc신경세포들이 활성화될 수 있다. Vc 신경세포들의 수용영역 은 삼차피부분절(trigeminal dermatome)의 몸순서배열로 조직화되어 있고 위목등뿔에 나타내어져 있는 뒤머리와 목부위의 몸순서배열과 연속해있다. Vc에서 몸순서배열은 일차들 신경투사(primary afferent projection)의 몸순서배열에 따르는데 얼굴의 입꼬리쪽축(rostrocaudal axis)은 Vc에서 입쪽에서 꼬리쪽으로 나타내어져 있고, 얼굴의 배등쪽축(ventrodorsal axis)은 배쪽에서 등쪽으로 나타내어져 있다.23,24

척수의 등뿔에서 처럼, Vc의 신경세포들은 피부나 점막

수용영역 내에서 더 잘 반응하는 자극양식에 따라서 저문턱

기계수용성(low-threshold mechanoreceptive; LTM), 무해한 온

도수용성(innocuous thermoreceptive), 통각성(nociceptive)으로

분류될 수 있다. 통각신경세포은 기계자극의 세기에 대한 반

응 정도에 따라 통각특이(nociceptive specific), 광범위역동(wide

dynamic range; WDR)으로 세분된다. 통각특이신경세포는 유

해자극강도에서만 반응하지만, 광범위역동신경세포는 무해

자극(솔질)에서 부터 유해자극(꼬집음)까지 기계자극강도가

증가함에 따라 방전횟수(discharge frequency)를 증가시켜 반

응한다. 광범위역동신경세포와 통각특이신경세포는 느리게

전도하는 신경섬유들(Aδ 단일 또는 Aδ와 C)로부터 일차들

신경입력을 받지만, 광범위역동신경세포들은 Aβ 신경섬유

로부터도 역시 입력을 받는다. 광범위역동신경세포와 통각

특이신경세포의 대부분은 유해한 열자극에도 반응하고, 일

부에서는 유해한 찬물자극에도 반응을 한다.25

Vc의 신경세포들은 반응종류에 따라 다른 판분포(laminar

distribution)를 보인다. 이는 척수등뿔에서 보이는 현상과 비

슷하다. 즉, 열, 꼬집음, 찬물에 반응하는 신경세포들은 표면

판(I-II)에 저문턱기계수용(LTM)신경세포들은 심부 판(III-IV

and V)에 통각특이(NS)신경세포들은 선택적으로 판 I-II와 V

에, 광범위역동신경세포들은 주로 판 V에 분포한다. 삼차시

상(trigeminothalamic)신경세포들은 대부분이 판 I-II와 V에서

발견되고, 통각과 온도수용신경세포를 포함하고 있으나 저

문턱기계수용(LTM)신경세포들은 비교적 드물게 포함하고

있다. 시상으로 투사되는 LTM신경세포는 주로 삼차뇌줄기

핵복합체의 보다 입쪽 부분에서 발생한다. 이는 Vc 병변 시

촉감은 비교적 덜 영향 받는 것과 일치한다.26,27

Vc에 있는 통각신경세포들은 근육(깨물근육, 관자근육),

턱관절, 비강 내 점막, 각막, 치수(tooth pulp), 두개 내 경질막

혈관을 포함한 피부 이외의 조직에서도 입력을 받는다. 표면 과 심부말초조직 각각으로 부터 들신경입력은 임상에서 보여

지는 심부 또는 내장기원의 연관통증을 설명하는 근거가 된

다. 척수신경에서처럼, 심부조직으로부터 입력을 받는 Vc 신

경세포들은 일반적으로 피부에 수용영역을 나타내며 보통 통

각을 나타낸다. 심부조직으로 부터 모음(convergent) 입력을 받

는 신경세포들에 의해 나타나는 통증양상은 심부 또는 내장기

원 통증의 특징인 광범위하고 잘 국소화되지 않으며 방사통

성질을 보인다. 입얼굴 피부, 각막, 치수, 구강내 점막, 경질막

이나 턱관절 같은 심부조직에 유해자극을 가한 후에 c-fos 단

백질을 나타내는 신경세포들은 주로 Vc의 판 I-II에서 발견되

고, Vc의 판 V와 C1-2에서는 보다 적게 발견된다.28-30

여러 연구들에서 Vi와 Vo에도 통각신경세포들이 있다는

것이 밝혀졌으며 치수, 근육, 경질막으로부터 모음입력을 받

고 있는 신경세포를 포함하고 있다. 이들 신경세포들 중 많

은 부분이 입안과 입주위 부위에 수용영역을 갖고 있으며,

Vc 병변 후에도 입통각이 지속되는 임상양상과 잘 일치한다.6

9. 삼차신경세포의 뇌혈관 활성(Cerebrovascular activation of trigeminal neurons)

두개수막(cranial meninx)은 Vc에 잘 배열되어있을 뿐만 아니라, Vi와 Vo, 위목척수[Vc/C1과 C2; 삼차목복합체(trigeminocervical

complex)라고도 부름]에도, 그리고 가쪽목핵(lateral cervical nucleus)에도 배열되어있다. 경질막 부위(횡단정맥굴 또는 마루엽 경질막)의 전기자극 시 반응하는 대부분의 신경세포들은 꼬리쪽 Vc에서 발견되나 Vi/Vc 부위에 해당하는빗장(obex)위치 근처에서 반응하는 또 다른 신경세포들이 있다. 이 신경세포들 대부분은 모임피부입력(convergent cutaneous

input)을 받고 있으며, 이 신경세포들의 얼굴수용영역은 눈확

주위(periorbital) 영역, 이마(frontal) 영역, 마루(parietal) 영역

이다. 각막입력에 대한 연구를 근거로 하면 Vc와 Vc/C1의

신경세포들은 일차들신경들로 부터 통증의 감각구분(sensorydiscriminative)

양상을 매개하는 통각정보를 처리하는데 매우

중요한 반면, Vi/Vc 부위는 자율신경반사(autonomic)와 운동

반사(motor reflex)에 관여한다.31

수막입력을 받고 있는 모든 Vc 신경세포들은 안신경(V1)

분포지역에 얼굴수용영역을 갖고 있는 반면 Vo와 Vi의 신경

세포들은 위턱과 아래턱에 얼굴수용영역을 갖고 있다. Vc의

경질막반응 신경세포들은 꼬리쪽 아핵의 배가쪽(ventrolateral;

opthalmic) 부분에 주로 분포된다. 경질막반응 신경세포들의

얼굴수용영역은 전형적으로 통각성(WDR 또는 NS)이고 경

질막 통증을 매개한다. 경질막반응 신경세포들은 경질막쇼

크(dural shock) 이외에 경질막혈관 당김, 국소적 또는 거미막

밑 주입, bradykinin과 그 외에 다른 통증유발제나 염증제의

정맥굴내 주사 등과 같은 유해 경질막자극에 의해 활성화될

수 있다. 경질막반응신경세포들은 Vc의 판 V의 배가쪽부분

에 분포하고 광범위한 축돌기투사계(axonal projection system)

를 일으켜 Vc의 여러 위치와 Vi의 꼬리쪽 부분에 수지상 분

지를 나타낸다.32

경질막 혈관의 전기자극과 기계자극 또는 거미막밑 공간

의 화학자극 후에 c-fos 표식 신경세포들이 위목부터 숨뇌위

치까지 광범위하게 등뿔과 Vc의 판 I과 V에서 발견되었다.

또한 Vc와 Vi 사이 경계에서 따로 분리된 활성 부위가 보여

졌다. 각막자극에서도 비슷한 결과가 보여졌다6.

경질막 혈관의 전기자극에 의해 야기된 위목등뿔(C1-2)과

Vc 부위에 신경세포활성과 c-fos 표식은 편두통치료에 사용

되는 약물(ergot alkaloid와 serotonin 1B/D)에 의해 감소된다.

경질막반응 신경세포들에 대한 억제 반응은 많은 다른 신경

조절계들(GABA-A, μ-opioids, adenosine A1, cannabinoids)이

약리학적으로 활성 후에도 발견된다.33-36

경질막반응 신경세포들은 Vi와 Vo에서도 기록되고, 이들

의 성질은 Vc에서 기술된 것과 비슷하다. 하지만 Vi와 Vo에

서는 비통각(nonnociceptive) 신경세포의 비율이 Vc에서 보다

더 많다.14

10. 삼차신경핵으로부터 시상으로 투사(Projections from trigeminal nuclei to the thalamus)

시상은 반대측 삼차뇌줄기핵복합체로부터 직접 입력을 받는다. 반대측 시상으로 투사되는 삼차뇌줄기핵복합체 신경세포들의 대부분은 Vp에서 발견되고 나머지는 Vi에 존재하고, Vo와 Vc에서는 더 적다. 쥐, 고양이, 원숭이에서 Vp에서 부터 투사되는 신경섬유들은 안쪽섬유띠(medial lemniscus)를 따라서 반대측 시상의 배뒤쪽안쪽핵ventroposterior medial nucleus (VPM)까지 올라간다. 

이 신경섬유들을 삼차섬유띠(trigeminal

lemniscus)라고 하며, 고양이와 원숭이에서는 뚜렷하

게 동측으로도 투사되는 신경섬유들이 있으나, 쥐에서는 없

다. 그러나 통증과 온도감각과 연관된 신경섬유들은 Vc에

위치한 신경세포들로부터 기시하여 반대측 척수시상로(spinothalamic

tract)에 합쳐져 시상으로 투사된다.37

삼차시상축삭돌기(trigeminothalamic axon)들은 시상의 여

러 다른 핵에 종지한다. Vp의 신경세포들은 시상의 배바닥

복합체{ventrobasal complex (VB)}의 안쪽 부위에 있는 VPM

에 주로 종지한다. Vo의 신경세포들은 고양이에서 판사이복 합체(intralaminar complex)의 중간바깥쪽핵{centralis lateralis

nucleus (CL)}로 투사되지만, VPM으로는 단지 소수의 축삭돌

기를 보낸다. 그러나, 종에 따른 차이가 있어 쥐에서는 Vo로

부터 VPM으로 상당량의 투사가 있다. 반대로 Vi 신경세포들

은 반대측 VPM으로 투사되지만, 중간바깥쪽핵{centalis lateralis

nucleus (CL)}로는 투사되지 않는다. Vc의 삼차시상 신경

세포들은 주로 판 I과 판 V에 존재한다. 판 V 신경세포들은

VPM으로 주로 투사되지만, 판 I에 있는 신경세포들은 종

(species)에 따라 시상의 여러 다른 부위에 종지한다. 원숭이

에서 Vc의 판 I은 주로 뒤쪽배안쪽핵{posterior ventromedial

nucleus (VMpo)}과 배꼬리쪽안쪽등부위{ventrocaudal medialis

dorsalis (MDvc)}로 투사되지만, VPM으로는 드물게 투사된

다. 고양이에서 판 I 신경세포들은 주로 VPM의 배쪽경계와

주위핵들, 등안쪽 VPM, 중간아핵(nucleus submedius)로 투사

된다. 쥐에서 판 I 신경세포들은 주로 VPM, 뒤쪽핵(posterior

nucleus), 뒤쪽삼각핵(posterior triangular nucleus), 중간아핵

(submedius)로 투사된다.38

11. 시상에서 삼차통각정보의 처리(Processing of trigeminal nociceptive information in the thalamus)

두개 얼굴 부위에서 발생하는 통각정보는 주로 시상을 거쳐 대뇌겉질에 종지하는 오름투사(ascending projection)에 의해 중개된다. 통각정보를 처리하고 통증감각을 중개하는 역할은 아직 잘 이해되어 있지 않지만, 대뇌겉질과 시상사이에 광범위한 상호연결을 고려하면 시상이 아마도 필수적인 역 할을 할 것으로 생각된다. 그러나 영장류의 예는 아니지만, 쥐에서 시상을 거치지 않고 곁위팔핵(parabrachial nucleus)을 경유하여 편도핵(amygdale)으로 투사되는 통각경로가 발견되었는데 이는 통증감각의 어떤 면은 시상을 거치지 않고도 발생할 수 있다는 것을 추측할 수 있다.37

통각에 관여하는 2개의 주요 시상부위 즉 가쪽시상(lateral

thalamus)와 안쪽시상(medial thalamus)이 있다. 가쪽시상에는

배바닥복합체{ventrobasal complex (VB)}와 배뒤쪽으로 주위

부위[posterior ventromedial nucleus (VMpo)와 뒤쪽복합체 posterior

complex (POm)]가 있고, 안쪽시상에는 배꼬리쪽안쪽등

부위{ventrocaudal medialis dorsalis (MDvc)}가 있다. 이들 두

부위는 척수시상로(spinothalamic tract)와 Vc에서 시작되는 삼

차시상로(trigeminothalamic tract)로부터 투사를 받는다. 가장

잘 연구된 부분은 VB인데, 이 부위는 척수의 등쪽기둥핵(dorsal

column nuclei)와 Vp로부터 주로 투사를 받지만, Vc와 척

수로부터 약간의 통각입력도 같이 받는다.38,39

배바닥복합체(VB)는 얼굴과 구강과 나머지 신체 부위로부

터 일차몸감각겉질(primary somatosensory cortex; SI)로 촉각

정보를 전달하는 신경세포를 갖고 있는데, 몸순서배열로 조

직화되어 있다. 이 부위의 신경세포 대부분은 비통각성이고

저문턱기계(low-threshold mechanical) 입력에 반응한다. 배바닥복

합체(VB) 시상의 안쪽 부위에 있는 신경세포들(ventroposterior

medial nucleus; VPM)은 입얼굴수용 영역을 갖고 있다. 쥐와

영장류에서 통각 신경세포들(약 10%)은 VB 전체에 흩어져

있으나 고양이에서는 핵의 가장자리에서만 발견된다. 영장

류에서 VB 통각신경세포들은 광범위역동(WDR)과 통각특이

(NS) 형태 둘 다를 갖고 있으나, 쥐에서는 통각특이 신경세

포만 갖고 있으며, 대부분이 큰 수용영역을 갖고 있어 흔히

양측성이고 종종 입얼굴과 사지 둘 다를 포함하고 있어 잘

조직된 몸순서배열이 없다.

VB(쥐에서는 dorsal)의 뒤쪽 또는 배뒤쪽은 통각신경세포

들이 항상 기록되는 또 다른 부위이다. 이 부위는 잘 정의되

어 있지 않지만, 쥐에서는 뒤쪽핵{posterior nucleus (PO)}라고

부르고 고양이에서는 뒤쪽복합체{posterior complex (POm)}라

고 부른다. 영장류에서 이 부위는 보다 복잡하여 많은 따로

분리된 핵들로 구성되어 있는데, 많은 통각특이 신경세포들

이 배뒤쪽아래부위핵{ventroposterior inferior nucleus (VPI)}와

뒤쪽배안쪽핵{posterior ventromedial nucleus (VMpo)}에서 보

고되었다. VMpo는 Vc와 척수등뿔의 판 I으로부터 주로 입력

을 받고 SI과 뇌섬겉질(insula cortex)으로 투사된다. 일차몸감

각겉질(S1)과 뇌섬겉질은 최근 영상 연구에서 통각에 관여하

는 것으로 알려졌다. VPI는 이차몸감각겉질(SII)로 투사되며

이 SII 부위는 몇몇 연구에서 아픈 자극에 의해 활성화되는

것으로 알려져 있다. 인간에서 VB에 배뒤쪽 부위를 자극하

면 얼굴두개 부위에 종종 통증감각이 유발된다. 이러한 사실

들을 근거로 VB의 배뒤쪽 부위는 통증감각 중개에 있어 중

요한 역할을 할 것으로 생각된다.39

안쪽 시상이 통증에 관여할 것이라는 생각은 가쪽 시상

또는 가쪽 시상에서 투사되는 부위가 손상된 후에 만성중추

통증이 흔히 발생되는 임상관찰에서 유추되었다. 안쪽 시상

은 기능이 잘 알려져 있지 않은 따로 분리된 핵들의 복합체

이다. 이 핵들은 보통 광범위한 입력과 투사를 갖고 있으며,

중심외측핵(centralis lateralis), 가운데정중핵(center median),

곁다발핵(parafascicular nucleus), 중간아핵(submedius) 등이 있

다. 이 핵들이 통증을 중개하는데 어떤 역할을 할 것이라는 근거는 다음과 같은 연구에서 나왔는데, 이 핵들은 척수시상로, Vc, 그물형체(reticular formation)로부터 입력을 받고 있으며, 또한 통각 신경세포를 갖고 있다. 이 부위의 신경세포들

은 큰 수용영역을 갖고 있다. 이 부위는 통증의 정동-동기면 (affective-motivational aspect)을 중개하는 것으로 추측된다. 영장류에서 판 I 투사표적 배꼬리쪽안쪽등쪽핵{ventrocaudal medialis dorsalis (MDvc)}로부터 앞띠다발고랑(anterior cingulated sulcus)의 영역 24 c로 투사되는 것이 보고되었다. 이 앞띠다발고랑 부위는 통증발생자극에 의해 활성화되는 것으로 알려져 있다.39

12. 심부/내장 및 뇌혈관 신경들의 시상 입력(Deep/visceral and cerebrovascular inputs to the thalamus)6

쥐, 고양이, 원숭이에서 피부수용영역을 갖고 있는 VB (ventrobasal complex) 신경세포들 중 상당한 부분이 심부조직의 들신경으로부터도 동시에 모음입력을 받고 있다. 내장을 포함한 심부 들신경에 의해 활성화되는 시상신경세포들은 훨씬 더 널리 퍼져 있으며, 피부수용영역의 기준으로 흔히 저문턱기계수용(low-threshold mechanoreceptive; LTM)으로 분류된다.

중간뇌막동맥(middle meningeal artery)과 위시상정맥굴(superior

sagittal sinus)과 같은 혈관을 전기자극이나, 기계자극

시 활성화되는 신경세포들이 존재하는데 모두 흥분수용영역

을 얼굴에 갖고 있으나, 단지 일부만이 피부수용영역의 기준

으로 통각특이로 분류된다. 나머지는 저문턱기계수용 신경

세포들이거나 가볍게 치기에 의해 활성화되는 신경세포들이

다. 중간뇌막동맥과 위시상정맥굴 자극에 의해 활성화되는

고양이의 시상신경세포(thalamic neuron)들 중 약 50%가 VPM

에 존재하고 10%는 VPM의 배쪽 주변부에 존재한다. 거의

50%는 저문턱기계수용이고 얼굴에 수용영역을 갖고 있다.

수용용역의 대부분은 안신경(V1) 지배영역에 있거나, 또는

안신경을 포함하는 영역에 있다. 일부 신경세포들만이 bradykinin에

의해 활성화된다. Capsaicin을 이들 혈관에 적용하면

시상신경세포들 중 VPM (medial portion of the VB thalamus)

과 뒤쪽복합체{posterior complex (POm)}에 있는 통각 수용용

역을 갖고 있는 신경세포들만이 흥분된다. 위시상정맥굴의

전기자극 시 VPM과 POm에서 대사활성도가 증가하는 것으

로 알려져 있다.

13. 삼차신경핵으로부터 겉질밑 구조물으로의 투사(Projections from trigeminal nuclei to other subcortical structures)6

TBNC 신경세포들은 시상 이외에 자율신경, 내분비, 감정, 운동기능을 조절하데 관여하는 사이뇌(diencephalon)와 뇌줄기의 여러 영역으로 투사된다. 예로서, 모든 TBNC 아핵들은 시상하부로 직접 투사되는 신경세포들을 갖고 있다. 시상하부로 직접 투사되는 신경세포들은 C1-2와 Vc의 판 I, II, 그리고 V에서, Vc와 Vi 사이의 이행부에서, 그리고 부삼차신경핵(paratrigeminal nucleus)에서 양측으로 발견되므로 통각에 관여할 것으로 추측된다. 실재로, C1-2와 Vc에 있는 삼차시

상하부로(trigeminohypothalamic tract) 신경세포들은 얼굴피부

의 유해 기계자극과 유해 온도자극 그리고 뇌경질막의 전기,

기계, 화학자극에 대해서만 배타적으로 반응한다. 이들 삼차

시상하부로 신경세포들은 시상하부 내의 바깥쪽시각교차앞

(lateral preoptic), 앞쪽(anterior), 바깥쪽(lateral), 뇌활주변(perifornical),

꼬리핵(caudal nuclei)로 투사된다. 이들 시상하부핵의 신경세

포들은 복잡한 생리기능과 행동을 조정하기 때문에, 그리고

감정, 내분비, 자율신경, 그 외에 다른 생리기능의 와해는 흔

히 편두통발작과 연관이 있기 때문에 삼차시상하부로 신경

세포들은 편두통증상의 시작에 대해 구심사지(afferent limb)

를 제공할 지도 모른다. 최근에 경질막 자극 시 시상하부의 신

경세포들이 활성화되는 것이 고양이를 이용한 시험에서 증

명되었다.

TBNC로부터 양측 곁위팔핵(parabrachial nucleus)와 K?lliker-

Fuse핵으로 투사되는 것이 확인되었는데, 숨뇌등뿔(MDH)

의 표면판에 있는 신경세포를 포함해서 꼬리쪽 척수삼차복합

체에 있는 신경세포들은 바깥쪽곁위팔부분(lateral parabrachial

area)의 바깥부분으로 축삭돌기를 보낸다. 곁위팔핵에 있는

몸감각 신경세포들 중 많은 부분이 오로지 유해자극에만 반

응한다. 척수삼차복합체에서부터 곁위팔핵로 투사는 삼차뇌

다리편도경로(trigeminopontoamygdaloid pathway)의 일부분으

로 유해자극에 대한 감정, 행동, 자율신경반응에 관여하는 것

으로 생각되며 편두통과 같은 심한 두통에 적용될 수 있다.

반대로 곁위팔핵으로부터 TBNC로 내림투사(descending projection)

는 삼차통각을 조절하는데 관여할 것으로 추측된다.

삼차들신경과 TBNC는 많은 다른 뇌줄기핵들로 투사되는

데 예로서, 위둔덕(superior colliculus)에는 전체 TBNC로부터

투사를 받고 있다. TBNC 아핵들 특히 Vi는 동측 소뇌와 반

대측 아래올리브(inferior oliva)로 뚜렷한 투사를 보이고 있

다. TBNC는 역시 고속핵(nucleus of solitary tract)으로 투사되

는데 이 경로는 몸반사와 내장반사의 협동에 중요할 것으로

생각된다. TBNC의 신경세포들은 주위 그물형체(reticular formation)

으로 투사되는데, Vc의 판 I 신경세포들로부터 다른

여러 뇌줄기 자율신경핵으로 투사되는 경로는 통각자극에

의해 유발되는 비지각효과(nonperceptual effect) 즉, 자율신경 효과들 중 일부를 중개하는데 중요할 것으로 생각된다.

삼차복합체의 범위를 넘어서 있는 많은 뇌줄기 부위들이

유해얼굴자극에 의해 활성화될 수 있는 신경세포들을 포함

하고 있다. 이들 중 곁위팔핵(parabrachial nuclei)과 숨뇌그물

형체가 최근에 연구되고 있다. 곁위팔 부위(parabrachial area)

는 척수와 삼차신경복합체위치에 있는 등뿔 판 I의 신경세포

들로부터 주로 입력을 받는데, 이 곁위팔 부위의 가쪽부분

(lateral과 external subnuclei)은 피부에 가해지는 유해 기계 또

는 온도자극에 반응하는 많은 신경세포들을 갖고 있으며, 전

형적으로 몸의 광범위한 부분을 담당하는 수용영역을 갖고

있다. 이 신경세포들은 배안쪽 시상하부(ventromedial hypothalamus)

와 편도의 중심핵(central nucleus)으로 투사된다.

숨뇌그물형체의 가장가쪽은 Vc의 판 V (또는 V/VI)로서

삼차복합체내에 포함되는데 일반적으로 동측 삼차피부분절에

국한된 수용용역을 갖고 있는 통각 및 비통각 둘 다에 반응하

는 신경세포들을 포함하고 있다. 그러나 숨뇌그물형체의 보다

깊은 부분은 삼차일차들신경의 주요 투사영역밖에 있으나, 유

해 얼굴자극에 반응하는 신경세포들을 갖고 있다. 그러나 이

신경세포들의 수용영역은 보통 넓으며, 종종 양측이고 때로는

몸 전체를 포함하고 있다. 이러한 광범위한 통각수용영역을

갖고 있는 신경세포들 중 한 집단은 등쪽그물아핵(subnucleus

reticularis dorsalis)에 위치해 있다. 이 부위에 있는 신경세포들

은 척수등뿔과 해부학적으로 상호연결되어 있어 통각전달 중

억제조절의 한 형태인 광범위 유해억제조절(diffuse noxious inhibitory

control)에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 통각삼차신경세포들은 뇌줄기에 있는 수도관주위 회색질(periaqueductal

gray), 큰솔기핵(nucleus raphe magnus), 그물형체, 그리고 다양한 뇌줄기 자율신경핵들 활성화시킨다.

14. 대뇌겉질로 삼차신경투사(Trigeminal projections to the cerebral cortex)6

뇌겉질 위치에서 통증이 처리되는 과정에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 뇌겉질 자극은 통증을 거의 유발시키지 않으며, 또한 뇌겉질병변이 통증을 거의 제거시키지 못하고 상반된 결과를 나타낸다. 최근 기능적 뇌자기공명영상연구에서 일차와 이차몸감각겉질, 뇌섬일부, 앞띠다발겉질(anterior cingulated cortex) 등이 가장 일정하게 활성화되었다. 뇌혈관 자극 시에도 이 영역들에 있는 신경세포들이 활성화될 것으로 생각된다. 다양한 통증감각들은 이 영역들의 부분집합들이 선택적으로 활성화되어 중개되는 것으로 생각되지만, 통증감각은 이 복합영역들에 있는 신경세포들의 통합된 활성도에 의해 좌우되는 것 같다.

15. 통증조정의 중추신경계기전(Central nervous system mechanisms of pain modulation)40

통증조정(pain modulation)은 중간뇌(midbrain) 수도관 주위회백질(periaqueductal grey; PAG)과 입쪽배안쪽숨뇌(rostral ventromedial medulla; RVM)에서 주요한 중계를 갖고 있는 조정망(modulatory network)이다. 이러한 조정망은 입쪽배안쪽 숨뇌(RVM)로 부터 나오는 독립된 통각억제(antinociceptive) 및 통각조장(pronociceptive) 신경전달 수단에 의해 쥐뿔 통각 전달에 양지향성제어(bidirectional control)를 지속적으로 행사한다. 

PAG-RVM 계통은 아편유사진통제(opioid analgesic drug)가 작용하는 중추기질이다. 내인아편유사펩티드(endogenous opioid peptide)가 이러한 조정망을 구성하는 여러 종류의 신경세포들의 신경세포체나 종말 부위에 존재하고, 조정망내에 있는 각 부위는 μ 아편유사제에 민감하다. 통증조정망은 조직손상 위험이 있는 상황에서 유해자극에 대한 반응을 억제하기 위하여 확실히 점증된다. 

이러한 통증조정망계통은 또한 지속적인 유해자극, 염증, 신경손상, 급성아편제금단과 같은 다양한 상황에서 통각반응을 조장시키는 데에 관여한다. 통증조정망은 통각전달경로로부터 직접 및 간접입력을 받는다. 통증조정망은 시상하부(hypothalamus)와 편도(amygdala), 앞띠겉질(anterior cingulate cortex), 앞섬(anterior insula)을 포함한 가장자리앞뇌(limbic forebrain)와 긴밀한 고리를 형성하고 있어 공포, 주의력, 기대(expectancy)와 같은 고등단계 요소들이 통증처리를 조절할 수 있는 기전을 제공한다. 

이러한 통증조정망 계통이 인간에게 존재한다는 충분한 증거가 있으며, 기능영상연구에서 주의력 및 기대가 이 조정망을 통하여 최소한 부분적으로 통증에 조정효과를 나타낸다는 것을 보여주었다.