뇌와 행동

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뇌와 행동

인간의 뇌는 인간 행동에 관한 기초를 제공한다. 신경해부학의 목적은 뇌의 특수 부위를 특수 기능과 연관시키는 것이다. 그러나 뇌는 그 자체 내에 복잡한 체계를 거쳐서 작동하므로 신경해부학과 행동의 상관관계를 일대일로 연결시키기는 힘들다.

1. 기능적 단위

1) 신경원

신경계의 기본적인 기능적 단위는 신경원neuron 또는 신경세포로서 뇌는 약 10"의 신경원을 함유하고 있다. 각 신경원은 신경세포체soma. 축삭axon, 수상돌기dendrite, 연접synapse 등 네 부위로 구성되어 있다. 신경세포체는 핵 및 여러 다른 신경 기능의 주요 요소를 함유하며, 각 신경 원은 일반적으로 하나의 축삭을 지니는데. 이는 신경자극을 세포체로부터 다른 부위로 전도시킨다. 축삭의 원위 말단에서 축삭은 분지되어 끝이 비대해지는데, 이 말단비대를 축삭말단axon terminal 이라고 부르며. 이 부위는 연접전 신경전달물질 유리의 부위이다. 대부분의 신경원은 여러 수상돌기를 지니는데, 이것은 다른 신경원으로부터 신호를 받아서 자신의 세포체로 다시 전달하는 것이다. 수상돌기에는 수지상극이 있는데 이곳은 연접연결의 실제 부위이다. 연접은 두개 이상의 신경원 사이의 접촉 부위로서 뇌에는 약 103 내지 104의 연접연결이 있다.

2) 신경교

신경계의 비신경세포는 신경교(glia)로서 이는 성상교세포(astrocytes), 핍지신경교세포 (Oligodedrocytes), 상의신경교세포(ependymal cell), 소교세포(microglia) 등 4가지 유형이 있다. 정신장애의 병태생리에 관한 연구는 대부분 신경원에 집중되었으나, 최근에 이르러 신경교세포가 신경원 활동에 더욱 많이 관여된다는 연구들이 늘고 있다. 성상교세포는 신경원이 퇴행할 때 중추신경계 반흔의 형성에 관련된다. 정신분열증 환자의 사후 부검 뇌조직 연구에서 정신분열증의 병태생리와 신경교 반흔조직 사이의 상관관계를 찾으려는 시도가 행해지고 있다.

중추신경계의 수초myelin는 핍지교세포에서 생산되며, 이는 신경원에 영양을 공급하는 역할을한다. 중추신경계에서 식작용(phagocytosis) 과정에 성상교세포와 핍지교세포가 관련된다. 상의교세포는 뇌실과 척수의 중심관을 도열하며, 상의ependyma의 표면은 섬모로 덮여 있어서 뇌척수액의 운동을 촉진시키며, ependymin이란 분자를 분비하는데 이는 아마도 연접 형성을 촉진시키거나 조절함으로써 장기 기억의 형성에 내포되는 것 같다.

2. 구조적 단위

신경계는 해부학적으로 중추신경계와 말초신경계로 이분된다. 또한 중추신경계는 뇌와 척수로 구성되며. 성인 남자의 평균 뇌 무게는 1,380g이고, 여자는 100g이 더 작다.

뇌는 대뇌cerebrum. 소뇌cerebellum, 뇌간 brain stem으로 삼분된다. 대뇌prosencephalon 는 종뇌 telencephalon와 간뇌diencephalon로 구성되는데, 종뇌는 회백질인 대뇌피질, 피질하백질 그리고 대뇌반구 내 심부 회백질 종괴인 기저핵 basal ganglia을 포함한다. 간뇌는 시상thalamus 과 시상하부hypothalamuss로 세분된다. 뇌간은 중뇌mesencephalon, 뇌교metencephalon, 연수 myelencephalon로 구성된다. 소뇌는 충부vermis와 두 측엽으로 구성된다.

뇌는 뇌실계를 포함하고 척수는 성인에서 폐쇄된 중심관을 지니며, 이 공간은 뇌척수액으로 채워져 있다. 말초신경은 두개신경cranial nerves과 척수신경 및 관련된 신경절ganglia로 형성된다. 말초신경계는 감각정보를 중추신경계로 운반하고 중추신경계로부터 운동성 명령을 전달한다. 기능적으로 신경계는 체신경계 somatic nervous system와 자율신경계 autonomic nervous system로 이분되며, 자율신경계는 중추와 말초신경계의 일부를 포함한다. 자율신경계는 내장의 평활근smooth muscle과 선gland 및 혈관의 활동을 조절하며. 감각정보를 뇌로 되돌려 보낸다. 자율신경계는 교감계 및 부교감계로 나뉘며. 이는 기관에 길항적 또는 균형 효과를 지닌다.

중추신경계의 발달: 발달상 신경관neural tube 은 태아의 신경계를 구성한다. 신경관은 일차적으로 전뇌prosencephalon, 중뇌mesencephaton, 능뇌rhombencephalon로 삼분된다. 전뇌는 나중에 대뇌피질, 선조체, 편도, 해마, 시상, 시상하부 및 시상상부epithalamus로 발달된다. 성인에서 복잡한 뇌기능(예를 들면 정서와 감각적 지각)은 뇌의 여러 부분을 내포하는데, 사실상 그것은 발생 초기에는 단일 부위인 것이다.

모든 피질 신경원은 태생기 내내 뇌실 근처에서 주기를 시작하며. 그 후 종착지로 이동된다. 대뇌피질에 있어서 발달의 첫 단계는 방사신경교세포radial glial cell의 형성이다. 피질신경원은 발생이 되다가 방사신경교세포의 안내에 따라 이동하고 아직까지 이유는 알려지지 않았으나 방사신경교에 있는 특수 지점에서 멈추며, 성숙한 신경원으로 발달이 완성되고 수지상구조dendritic tree와 축삭을 모두 내보낸다.

정신장애에 관심을 갖고 있는 신경과학자들은 중추신경계 발달 수준에 관심을 보이고 있다. 방사 신경교세포를 따라 신경원의 이동은 엄격히 계획되어진다. 특수한 발생 유전자에 대한 작동 개시와 작동중지를 포함하는 유전자 표현값gene expression‎의 조절은 발생 내내 조심스럽게 행해진다. 발달상 유전적 돌연변이나 환경적 사건으로 이러한 단계중 어떤 방해는 뇌 발달의 경미한 이상을 초래하며, 이는 성숙된 뇌 가능에 커다란 영향을 미친다. 신경원 발생의 다른 측면은 신경원 간의 연접 접촉을 내포한다. 신경원이 이동 . 발달하고, 축삭과 수상돌기를 확장시컵에 따라 다른 신경원과 연접접촉을 형성한다. 또한 연속되는 발달 과정에서 연접정리 synaptic pruning 또는 연접제거synaptic elimination로 알려진 과정이 일어난다. 어떤 연구가는 정신분열병의 병태생리적 기전의 일부는 연접제거의 실패일 가능성을 제시하였으며, 따라서 지나치게 많은 연결이 남겨져서 신경원의 배치가 비능률적이거나 맞지 않게 된다.

1) 대뇌피질

(1) 전두피질

인간에서 전전두피질은 피질 부위의 29%를 차지하며. 전두피질은 정신분열증과 기분장애 등의 연구에 있어서 관심 부위이다. 전두엽 간질 환자에서 정신분열증과 유사한 사고간섭과 환시의 증례가 있다. 해부학적으로 전두엽의 측면은 상, 중, 하 전두회로 구성된다.

기능적으로 운동피질motor cortex, 전운동피질premotor cortex. 전전두연합피질prefrontal association cortex로 구분된다. 운동피질은 특별한 근육운동을 관장하며, 전운동피질은 여러 근육의 협응운동을 관장하고, 연합피질은 1차 감각피질에 의해 건행된 감각정보의 통합을 관장한다. 전두 피질의 내측에 있는 대회cingulate gyrus는 뇌량 corpus callosum을 둘러싸고 있다. 전두엽으로 출입하는 경로는 많고 복잡하다. 그러나 시상의 내측 배측핵 mediodorsal nucleus과 전전두부위를 연결하는 경로가 정신장애에 중요하다.

시상핵의 대세포성magnocellular 부위는 전전 두부위의 안와orbital 및 내측orbitomedial에 투사되며, 소세포성parvicellular 부위는 배측 dorsolateral 부위에 투사된다. 대세포성 경로의 병소는 과운동증 hyperkinesis, 다행증euphona. 부적합한 행동 등 가성정신병적pseudopsychopathic 증후군을 일으킨다. 소세포성 경로의 병소는 운동기능 감소증hypokinesis, 감정둔마 apathy, 인지cognition장애 등 가성 우울pseudodepression증후군을 일으킨다.

그 밖에 몸치장을 안하고 정신운동지연, 집중력 결핍. 운동성 보속증perseveration, 추상력 결여, 정신적 배경의 변화에 어려움 등 정신분열증의 음성증상negative symptoms과 유사하다. 전두엽 기능부전은 농담을 하고 큰소리로 웃는 등 유치상쾌 witzelsucht 상태를 초래한다(전두엽 증후군). 전두피질의 주요 기능은 운동활성화, 개념적 계획, 인격적 측면, 언어생산의 측면에 내포된다.

(2) 측두피질

측두엽의 측면은 상, 중, 하 회로 구성되며, 언어, 기억, 정서는 측두피질의 일차적 기능이다. 측두피질과 이에 관련된 변연계핵의 병소는 환각등의 정신증상과 유사하므로, 이 부위는 특히 정신의학적 연구에서 관심을 꼴고 있다.

측두엽간질에서 흔한 증상은 환취 및 환미, 기시증, 비현실증, 이인증, 반복적인 운동행동이다. 시간이 지남에 따라 환자는 우울증과 정신분열증양의 증상과 성격의 변화를 나타낸다.

(3) 두정피질

두정엽은 중심후회postcentral gyrus 상두정소엽과 하두정소엽inferior parietal lobule으로 구성된다. 후자는 상연회supramarginal gyrus와 각회angular gyrus를 포함한다. 시각, 촉각, 청각적 자극의 연합피질도 두정엽에 내포된다. 좌두정엽은 언어적 과정에 중요한 역할을 하며, 우두정엽은 시각-공간 과정에서 중요한 역할을 한다. 두정엽 병소를 포함하는 한 증상으로서 부정 denial이나 간과neglect를 들 수 있는데, 이는 어느 반구에서나 볼 수 있으나 우반구에서 일곱배 더 많이 생기며, 전두엽, 시상, cingulate, 기저핵의 병소에서도 나타난다.

Gerstmann 증후군은 우위 두정엽의 병소에 기인하며, 실서증agraphia, 계산불능증 acalculia, 좌-우감각상실right-left disorientation, 수지실인finger agnosia을 포함한다.

(4) 후두피질

후두엽은 상, 하 후두회 및 설상엽 cuneus과 설회 lingual gyri를 포함한다. 후두엽은 시각정보의 일차작 감각피질이다. Anton 증후군은 후대뇌동맥의 양측성 봉쇄와 연관되며 피질맹cortical blidness 부정denial을 초래한다. 가장 흔한 이유는 저산소증적 손상, 뇌염, 백질위축leukodystrophy, 외상이다.

Balint 증후군은 양측성 후두 병소에 기인하며, 시각성 운동실조야optic ataxia, 파노라마식 시각상실, 핵상주시마비supranuclear gaze paralysis를 초래한다. 후두엽 병소에 의한 환각은 기하학적이고 유색이며, 무형이다. 후두엽 병소의 다른 관련증상은 반복시palinopsia며, 이는 그 물체가 가 버린 후에도 계속해서 시각적 영상이 지속되는 것이다.

2) 반구간 연결성과 편측성

두 대뇌반구는 주요 교련로comnissural tract인 뇌량 전교련anterior commissure, 해마교련 hippocampal commisure, 후교련posterior commissure, 수강교련 habenular commissure을 통해 유수축삭으로 연결된다. 대부분의 인간에게서 언어를 표현하도록 구조된 반구가 우성반구이다. 좌반구는 인구의 97%에서 우성이며, 오른손잡이의 99%와 왼손잡이의 60-70%에서 그러하다.

언어 우성은 손잡이 우성과 완전히 동일하지는 않으며, 소수는 언어에 대한 혼합된 우성을 지닌다. 지각편측성에 대해 흔히 사용되는 겸사는 이분 청력 검사(dichotic listening test)와 순간노출tachistoscopic viewing test로서, 이는 정신과 환자의 감각 편측성을 연구하는 데 사용된다. 이분청력 검사에서 양 귀는 유사한 그러나 다른 자극을 받으며, 우반구 우성인 사람은 우측귀가 유리하다. 두번째로 흔한 감각 편측성 검사는 입체경검사로 서 다른 시각정보가 좌우 시야에 비쳐진다.

좌반구 우성인 사람에서 우측 시야가 언어적 자극에 유리하며, 좌측 시야는 공간적 자극에 유리하다. 좌반구는 언어능력을 조절할 뿐만 아니라 분석하고, 전후관계 연속, 추상. 논리적 능력 등과 연관된다.

우반구는 지각적이고, 시각-공간적, 예술적, 음악적, 그리고 합성적인 피질 활동에 좀더 많이 내포되며, 또한 사회적 단서의 지각을 포함한 감정적 내용의 지각과 표현에도 내포된다. 비록 좌우반구 기능의 분화가 일반적으로 맞을지라도 다수의 연구는 이에 대한 예외를 제시한다. 예를 들어 언어적 능력은 우성반구에 위치한다고 생각해 왔으나 은유, 유머, 속담을 창조하고 이해하는 능력은 열 성반구에 위치한다는 보고가 있다.

편측성이 연구의 주요 과제가 되는 정신장애는 정신분열증이다. 우반구 병소를 지닌 환자에서 보이는 감정둔마와 무관심은 여러 정신분열증 환자에서 보이는 음성증상과 유사하다. 뇌혈관 장애 환자의 정동증상 연구는 좌측 병소가 우측 병소보다 우울증을 더 많이 일으킨다고 보고하고 있다. 대뇌 반구의 병소 외에도 주요 교련로인 뇌량의 병소에 대한 연구 보고도 있는데, 최근의 뇌영상화 연구는 뇌량의 크기가 나이와 더불어 감소되며, 조직 자체의 질 또한 나이와 더불어 변한다. 이러한 변화는 이론적으로 노인 정신의학적증상의 출현과 연관될 수 있다.

3) 변연계

J. Papez에 의해 제안된 변연회로는 정보를 궁륭fornix에서 시상하부의 유두체mammillary body로 전달하고, 그 다음 정보를 유두시상로mammillothalamic tracts에서 시상의 전핵으로 전달하는 해마를 내포한다. 그 다음 시상의 전핵은 내포internaJ capsule를 통해 해마로 정보를 다시 전달한다. MacLean은 변연계라는 용어를 만들어냈으며, Papez에 의해 기술된 원래의 변연회로를 안와전두orbitofrontal 피질, 측두엽극, .insula를 포함하는 기저외측 변연회로와 연합시켰다.

Walle Nauta는 시상하부를 포함시킴으로써 변연계의 경계를 확장시켰다. 변연계를 침범하는 신경학적 장애에서 흔히 보이는 정신증상은 감정의 탈억제, 감정둔마, 성행위의 변화, 성격변화, 유순함 등으로서 감정의 탈억제는 예기치 못한 분노나 공격성, 자발적인 웃음이나 울음, 까닭없는 미소나 주름 짓기 등이다. 변연계는 두려움, 쾌락. 성적 반응 등 정서를 중계하는 데 중요한 역할을 한다.

(1) Kluver-Bucy 증후군

원숭이에서 Kitiver와 Bucy에 의해 기술된 시각성 실인증visual agnosia. 물체를 검사하는 데 입을 사용하고 접촉으로 탐사하려는 경향의 증가, 공포반응의 부재, 증가된 성행위 등이다. 인간에서는 양순함, 감정둔마, 거식, 성욕 과다. 시각 및 청각성 실인증, 기억 상실, 실어증, 치매, 간질증상을 보인다.

(2) Korsakoff 증후군

Korsakoff 증후군은 만성적인 thiamine 결핍에 의해 생기고, 주정의존과 연관된 기억상실 증후군이다. Korsakoff 증후군은 운동실조, 혼동confusion, 안구운동 이상의 신경학적 증상을 지니는 Wernicke 뇌병변과 연관된다.

Korsakoff 증후군을 지닌 환자는 새로운 정보를 학습하는 데 어려움(전향성 건망증anterograde amnesia)을 가지며, 과거사에 대한 기억상실(역행성 건망증retrograde amnesia)도 있다. 환자들은 질문에 대해 정확한 답변을 못하고 그와 비슷한 틀린 대답을 하는 작화증confabultion으로 기억상실을 숨기려고 노력하며, 동반한 정신과적 증상으로 감정둔마와 수동성등을 보인다. 기억상실은 유두체와 시상의 신경원 손상의 결과로서, 특히 해마 등 변연계의 다른 부위의 손상도 여러 기억상실증을 초래한다.

(3) 기 억

해마와 편도는 학습과 기억에 중요한 역할을 한다. 기억의 기능은 신경학적 장애의 이해와 마찬가지로 정신장애의 이해에 중요하다.

예를 들면 환각과 망상은 기억의 비정상적이고 바람직하지 않은 회상이다. 만약 환각과 망상이 기억계에 그려지지 않는다면 이는 완전히 소리와 광경의 형체 없는 집산일 것이다. 어떤 유형의 정신치료의 주요 목표는 과거의 기억에 연관된 정서적인 부담을 변화시키는 것이므로 정신치료는 또한 기억계에 관여된다. 편도와 해마는 기억형성의 과정에 매우 중요하다. 또한 편도는 기억의 통합과 안면인식 및 사회적 행위에 내포된다.

작동기억working memory은 수분 동안 마음에 남아 있는 단기 기억이며, 이의 생리학적 기초는 특수한 연접에서의 신경화학적인 변화이다.통합기억 consolidated memory은 수년 또는 수십년 간에 걸친 장기기억이다. 장기기억에 대한 생리학적인 기초는 연합구조의 영구한 변화와 아마도 새로운 단백질 분자의 합성을 내포하는 것으로 생각된다.

(4) 난폭행동

난폭행동과 변연계 사이의 연관성은 편도의 병소가 있는 동물의 유순함과 편도 자극서 분노반 응을 보이는 동물실험에 의해 알 수 있다.편도와 전 측두엽의 병소는 정신분열증 .우울증. 조증 에 유사한 증상을 포함하는 인간에서의 다양한 행위와 임상적으로 상관이 있다. 뇌손상의 기억력 과 뇌파 검사상 이상 소견의 존재는 난폭한 소아와 죄수에서 흔하다.후시상하부의 병소는 사소 한 자극에 대한 반응으로서 과다한 분노의 증후를 보이는 허위 광포sham rage를 초래한다.

4) 시 상

시상은 시상하부 위에 위치한 심부 뇌구조물로 서 전. 내측,외측핵. 망상reticular핵. 내판intra -laminar핵, 중선midline핵으로 구성된다. 큰 군은 내수판 internal medullary lamina이라는 Y- 형 의 유수섬유군으로 대부분의 핵의 특수한 해부학적 부위로부터 구심성 섬유를 받아들이고 다시 원 심성의 과정을 상호 교환하는 것이다.일반적으로 시상핵은 특수 중계핵 specific relay nuclei, 연합연결핵associaton relay nuclei. 산발적인 투사핵 diffuse projecton nuclei 및 망상핵reticular nucleus으로 나뉜다. 시상을 통하는 주요 경로는 시상피질thalamocortical 감각. 운동. 연합계 등 세 부위이다. 감각경로는 말초감각계에서 정보를 받아서 피질로 정보를 중계한다.

운동경로는 반대방향으로 가서 피질운동 정보를 뇌간과 척수로 중계한다. 연합경로는 복측 및 배측으로 정보를 중계하며, 따라서 연합정보의 과정에 포함된다. 여기서 중요한 점은 시상에서의 정보 중계는 시상 자체에 의해서 그리고 피질로부터 시상으로의 유입에 의해서 조절될 가능성이 있다는 것이다. 시상은 감각정보의 연결 정거장과 같으며. 통증의 지각에도 중요한 역할을 한다.

5) 시상하부와 뇌하수체

시상하부와 뇌하수체는 변연계에 밀접히 연결되며, 주로 호르몬 유리에 의해서 변연계의 유출 에 대한 주요 말초기전을 제공한다.

시상하부는 유리요소와 유리억제요소를 뇌하수체로 운반하며, 이곳에서 호르몬을 유리하고 말 초내분비선에 영향을 미친다. 뇌하수체와 시상하부는 수면. 식욕. 성행위의 조절에 내포되며, 신체 에서 주요 내분비 조절자일 뿐만 아니라 시상하부와 뇌하수체는 면역계와 자율신경계에 의미있는 영향을 끼친다.

시상하부는 시상의 아래쪽에 위치하고 제3뇌실의 한 측면에 위치한다. 정신기능에 관계되는 네 시상하부 핵은 중middle시상하부핵의 유두체. 전anterior시상하부핵의 시삭상supraoptic핵 및 뇌실방paraventricular핵,상교차suprachiasthmatic 핵이다.유두체는 변연계의 일부이고 상교차핵은 주간 리듬diurnal rhythm의 유지에 내포되며. 시삭상핵 및 뇌실방핵은 vasopressin과 oxytocin의 생산과 유리에 관계된다. 정신의학에서 가장 중요한 경로는 해마와 유두체를 연결하는 궁륭fornix 며, 편도와 시상하부를 연결하는 분계조stria terminalis와 복측편도구측ventral amygdalofugal경로 이다.

유두시상로mammillothalamic tract는 유두체를 전시상과 연결한다. 중변연mesolimbic dopamine경로 및 뇌간으로부터의 상행norepinephrine, serotonin, acetylcholine경로  (내측전뇌속 medial forebrain bundle)는 시상하부에서 끝난다. 따라서 시상하부의 활동은 흔히 사용되는 대부분의 정신약물에 의해 영향받는다.

뇌하수체는 전엽adenohypophysis과 후엽neurohypophysis으로 구성된다. 상안뇌하수체로supraoptico hypophyseal tract는 뇌하수체 후엽으로 투사하는 시삭상핵 및 뇌실방핵으로부터의 축삭 을 포함하며, 이곳에서 뇌하수체 후엽의 정맥 배수drainage로 vasopressin과 oxytocin을 유리한다. 내측시상하부핵의 배측내측ventromedial 및 누두infundibular핵 및 다른 기저내측시상하부 basomedial은 축삭을 뇌하수체경stalk으로 투사하여, 이곳에서 뇌하수체 문맥정맥portal vein의 모세 혈관에서 끝난다. 그 핵은 뇌하수체 전엽으로부터 trophic hormone의 사출emission을 조절하는 억 제 및 유리 호르몬을 유리한다.

뇌하수체와 시상하부는 내분비선과 자율신경계를 조절하고 섭식행위, 성행위, 체온의 조절, 수 면-각성 주기의 조절을 관장한다. 시상하부의 여러 핵은 뇌간에 교감 및 부교감핵을 투사하며, 자율신경계를 조절하고 배위한다coordinate. 자율신경계의 내포는 시상하부가 정신신체장애에 관여됨을 의미한다. 체온의 시상하부적 조절은 자율신경조절이상 및 고열을 포함하는 신경이완제 악 성증후군neuroleptic malignant syndrome의 병리에 대한 해부학적 관심이 집중되는 부위이다.

체온의 시상하부적 조절은 또한 고열과 관계가 있는 3.4-methylene-

dioxymetham phetamine (MDMA) 등의 약물남용에 의해 영향을 받는다.

(1) Kleine-Levin 증후군

폭식hyperphasia, 과면증hypersomnia. 성욕 과다hypersexuality, 과민hyperirritability

을  특징으로 한다.

(2) 섭식행위의 조절

여러 동물 연구에 의하면 복측내측ventromedial 시상하부의 파괴는 탐식증과 비만을 초래하며, 외측lateral시상의 파괴는 거식증anorexia과 기아starvation를 초래한다. 이 부위는 포만중추satiety center와 식욕중추appetitive center로 알려졌다. 변연계와 전전두피질도 또한 섭식행위의 조절에 내포된다.

(3) 동성애

이 부분의 최근 연구는 시상하부의 한 특수핵은 동성애적 남자와 이성애적 남자 간에 크기가 다름을 보고하였다. 전시상하부의 제3간질성 interstitial 핵은 여성이나 동성애적 남자와 이성애적 남자에서 두 배가 더 큰 것이 부검 연구에서 발견되었다. 예비적인 동물실험에서 그 핵은 성의 방 향을 결정짓는 데 중요한 생물학적 역할을 한다는 가설과 일치한다.

6) 송과체

송과체pineal body는 시상상부epithalamus에 서 발생하며, 이는 시상하부 및 시상과 더불어 간 뇌를 구성한다. 송과선의 주요 기능은 melatonin의 분비이다. 송과선은 제3뇌실의 지붕에 위치한 단일 중선 구조물이다. 송과체에 의한 melatonin의 분비는 24시간 주기 리듬 유지와 수면-각성 주 기에 내포된다.

7) 기저핵

기저핵은 대뇌반구 내에 있는 심부 핵군으로서. 이는 선조체corpus striatum, 흑질substantia nigra, 시상하핵 subthalamic nucleus, 무명질 substantia innomminate, Meynert의 기저핵, 중격 측좌핵nucleus accumbens으로 구성된다. 선조체 는 미상핵caudate nucleus과 렌즈핵lentiform nucleus(피각putamen과 담창구globus pallidus)으로 구성된다.

기저핵은 운동의 되먹이기 조절feedback regulation(운동이 일어날 때 운동을 평가하고 수정하 는)에 관여되는데, 이는 소뇌에 의한 운동의 사전 되먹이가 조절feedforward regulation에 반하는 것으로서, 사전 되먹이기 조절은 시작되기 전에 운동의 계획을 세우는 것이다. 다음의 세 가지 측면에서 정신장애에 관해서 기저핵에 관심을 촉진시킨다.

첫째로, 기저핵의 여러 장애(예를 들면 Parkinson병과 Huntington병)는 정신증상과 연관된다. 둘째로, 여러 정신장애는 운동장애를 반영하는 것으로 해석될 수 있는 증상과 연관된다. 그와 같은 운동장애의 예는 우울증에서 보이는 운동의 결여및 정신분열증 환자에서 보이는 비정상적인 운동이다. 세번째, 기저핵은 뇌에서 dopamine type(D2) 수용체의 농도가 가장 높은 곳이다.

D2 수용체는 haloperidol과 같은 전형적인 항정신병제의 일차적인 작용 부위로 생각된다. 선조 체와 감각연합부위 및 변연계는 상호 연결되어 있다. 선조체로 투사되는 도파민성 세포를 포함하는 흑질substantia의 밀집부위pars cornpacta는 실제로 담창구globus pallidus와 연속이 되어 있다. 비록 기저핵의 부분으로 생각되지는 않지만, 배측ventral피개() tegmental부위는 흑질의 내측에 있고, 피질과 변연계에 투사하는 도파민성 신경원을 함유한다. 이러한 신경원에 대한 수용체의 봉쇄는 전통적인 항정신병제의 치료 효과에 결정적인 것으로 추정된다.

무명질substante innominata은 편도, 외측시 상하부 및 담창구에 관계된 세포군이다. Meynert 의 기저핵 basal nucleus은 무명질의 일부로 생각된다. 이 핵은 피질로 투사하는 콜린성 신경원의 일군을 포함한다. 이 신경원은 어떤 형태의 치매(예를 들어 Alzheimer병. Parkinson병. Down 증 후군)에서 퇴행된다. 시상하subthalamic핵은 흑질의 미부에 있고, 이 핵의 병소는 반무도병 hemi -ballismus을 초래한다. 기저핵의 장애에 관한 주요 개념적 요점은 정신증상이 신경학적 증상과 마찬가지로 기질적 병소의 결과라는 것이다. 기저핵 장애의 가장 흔한 정신과적 증상은 우울증, 인지결함 및 정신증이다.

8) 소 뇌

소뇌피질, 중선 소뇌 충부vermis 및 심부 소뇌 핵은 소뇌의 구성원이다. 소뇌는 운동의 조절 및 자세 조정에 내포된다. 소뇌는 상호적으로 대뇌피질, 변연계. 뇌간. 척수에 투사하며. 따라서 소뇌는 고도의 정신 기능에 내포될 가능성이 높다. 동물연구는 소뇌의 일부가 특별한 조건반응의 획득에 필요함을 보여 주고, 소뇌 종양과 혈관 병변에서 정신장애가 보고되기도 하였다.

9) 뇌 간

뇌간은 중뇌mesencephalon , 뇌교pons, 연수 medulla oblongata로 구성된다. 뇌간의 가장 기본 적인기능은 호흡, 심혈관 활동, 수면, 의식에 관계된다. 그러나 뇌간은 고도 뇌부위로 상행하는 bio -genic amine (dopamine, norepinephrine, serotonin) 경로의 신경원 세포체가 있는 부위이다. 상 행하는 biogenic amine 경로는 내측전뇌속 median forebrain bundle으로 불린다.

(1) 청 반

청반locus ceruleus은 제4뇌실의 앞부분 바닥 근처에 있고, 피질과 해마로 투사하는 norepinephrine핵으로 동물에서 이의 자극은 두려운 불안 비슷한 행동을 보이며. 불안장애 및 공황장애에 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다.

(2) 봉선핵

봉선핵raphe nucleus은 중뇌 하부와 뇌교 상부에 있는 일련의 핵으로서, 이곳으로부터의 축삭 말단은 시상하부에 가장 많다. serotonin 신경원의 세포체는 이곳에서 발견되며, 이 부위의 파괴는 불면증을 초래하고, 자극은 경면somnolence를 일으킨다.

10) 망상계

망상계 reticular activating system는 연수 미부부터 간뇌까지 뇌간의 중심에 위치한 부위로서, 이 신경원은 상행하는 감각신경원, 소뇌, 기저핵, 시상하부, 대뇌피질로부터 정보를 받으며, 시상하 부, 시상. 척수로 섬유를 보낸다. 망상계의 자극은 피질을 각성 상태로 깨어 있게 촉진시키며. 동 기와 각성 수준이 장애된 정신장애는 망상계의 병리와 관계된다. 이 외에도 수면, 집중력, 기억, 습관성 habituation의 형성에 중요하다.

참고문헌

대한신경정신의학회 : 신경정신의학, 1판, 하나의학사, 서울, 1997

Kaplan HI, Sadock BJ : Synopsis of Psychiatry, 8th ed. Williams & Wilkins, New York, 1998