척수

 

 

척수의 일반감각으로는 통각, 촉각, 온도, 고유감각이 있다.

 

감각은 <일반감각>과 <특수감각>으로 구분된다. 

일반감각은 주로 척수후각을 통해 입력되는 고유감각, 촉각, 통각, 온도감각이다.

특수감각은 얼굴에서 입력되며 후각, 미각, 균형감각, 청각, 시각이다. 일반감각은 피부와 근육처럼 몸 전체에 분포한 수용기에서 입력되며, 특수감각은 시각의 망막, 청각의 달팽이관처럼 국소영역에 분포한 감각 신경판에서 입력된다. 얼굴에도 일반감각이 존재하는데, 삼차신경이 얼굴의 일반감각으로, 고유감각, 촉각, 통증, 온도감각을 처리한다.

 

고유감각은 근육과 인대에서 올라오는 몸의 위치와 운동에 관한 감각이다. 척수로를 통해 골격근과 대뇌가 연결된다.

근육방추에서 골격근의 길이 변화정보가, 골지건기관에서 근육 긴장 정보가 고유감각이 되어, 척수를 통해 상행하여 뇌간, 소뇌, 시상으로 전달된다. 고유감각은 시상의 중계로를 통해 대뇌운동피질로 전달되며, 운동명령은 운동피질에서 소뇌와 뇌가으로 전달되고, 다시 뇌간에서 척수전각 운동뉴런으로 전달되어 신경자극이 골격근을 수축함으로써 수의운동이 일어난다.

 

눈을 감고도 두 손가락 끝을 정확히 만나게 할수 있는 능력이 바로 고유감각이다.

고유감각은 신체와 손가락과 발가락의 위치를 알수 있게 해주는 감각으로, 이는 골격근 속의 근육방추와 인대속에 존재하는 골지건기관의 작용으로 가능하다. 

근육방추에 시냅스한 Ia 신경섬유가 근육의 길이 변화를 신경 흥분으로 바꾸고, 골지건기관은 근육 긴장도 변화를 신경 흥분으로 전달한다. 근육 길이와 근육 긴장도 정보가 바로 고유감각의 실체이며, 그 덕에 움직일때마다 팔과 다리의 벌어진 각도를 알고, 신체의 자세와 위치를 인식한다.

 

시냅스는 신경세포 사이의 접촉이 아닌 두 세포 사이의 공간이다.

20나노미터의 극 히 좁은 공간을 사이에 두고 두 신경세포의 원형질막이 마주하고 있는 현상을 '시냅스한다'라고 표현하는 것이다. 한 신경세포의 축삭말단은 다른 신경세포의 세포체, 수상돌기, 축삭 모두에 시냅스할수 있다. 다른 신경세포에서 분비하는 신경전달물질의 작용으로 수많은 수상돌기에서 미약한 아날로그 전압파가 생성되며, 신경세포는 미약한

아날로그 전압파를 모두 합쳐서 축삭이 시작되는 영역인 축삭둔덕에서 활성전위를 생성한다.

결국 신경세포는 아날로그 전압파를 디지털 전압파의 서열로 변환하는 아날로그 - 디지털 변환기인 셈이다.

 

근육방추는 골격근의 일부로 등쪽뿌리 신경절 감각신경세포의 축삭이 시냅스하며, 핵주머니 섬유과 핵사슬섬유로 구성된다. 핵주머니 섬유는 여러개의 세포핵이 밀집한 팽대영역에 Ia 신경섬유가 감긴 구조이며, 핵 사슬섬유는 팽대영역이 없는 구조이다. 핵주머니 섬유에는 동적감마섬유, 핵사슬 섬유에는 정적감마섬유가 시냅스한다.

 

 

 

* 척수의 신경로

 

척수의 역할은 고유감각, 촉각, 통각, 온도감각을 대뇌로 전달하고, 운동출력을 사지 말단과 내부장기로 전달하는 것이다. 척수를 상행하는 감각신호인 고유감각은 골격근의 근육방추와 골지건기관에서 만들어지는 몸의 자세와 위치에 관한 신호인데, 무의식적 고유감각은 소뇌에서 처리하고 의식적 고유감각은 대뇌피질의 일차체감각영역에서 처리한다.

척수의 촉각은 거친 촉각과 미세한 분별촉각으로 구분되며, 피부 당김을 통한 압력감각과 진동감각도 피부 촉각의 한 형태이다. 척수의 신경은 경수 8쌍, 흉수 12쌍, 요수 5쌍, 천수 5쌍, 미수 1쌍으로 모두 31쌍으로 구성된다. 척수단면의 구조는 신경세포가 밀집한 회색질이 척수후각과 척수전각 그리고 중간 뿔 구조로 돌출되며, 신경섬유다발이 통과하는 백색질인 대뇌피질과 백식잴인 섬유다발과 반대로 배열되어 있다.

 

척수단면에는 상행감각신경로와 하행운동신경로가 배열되어 있다.

신경로의 명칭은 감각이 입력되는 출발지와 최종 신경 흥분 정보가 처리되는 목적지의 이름을 결합하여 만들기 때문에

신경로의 이름만 알면 대략적인 기능도 알수 있다.

상행감각신경로에는 촉각을 전달하는 얇은 다발과 쐐기다발, 척수에서 소뇌로 입력되는 후척수소뇌로, 전척수소뇌로와 척수올리브로, 외측척수시상로, 전척수시상로가 있다. 하행운동신경로에는 외측피질척수로, 적핵척수로, 올리브척수로, 그물척수로, 전정척수로, 시개척수로, 전피질척수로가 있다. 

 

 

 

척수 백색질의 감각신경로와 운동신경로

윗 <그림>의 척수 단면 오른편에 감각로와 운동로에 관련된 신체부위가 표시되어 있다. 

얇은 다발은 다리에서, 쐐기 다발은 팔에서 상행하는 일반감각을 전달하며, 피질척수로의 운동명령도 다리, 몸, 팔의 순서로 배열되어 있다. 이러한 신체부위 순서대로 형성된 신경지도를 체지도라 한다. 온도, 통증, 촉각, 압력감각에도 신체부위별 순서에 따라 상행감각신경로의 신경섬유가 배열된다.

 

 

* 뇌간의 뇌신경핵 위치에 익숙해지자

 

인간 뇌의 기능은 감각과 기억 그리고 운동의 세가지로 구분할 수 있다. 

팔, 다리, 몸통에서 대뇌로 올라오는 감각신호는 척수후각으로 입력되어 척수를 통하여 뇌간과 대뇌피질로 전달된다.

반면에 손발을 움직이는 운동출력은 대뇌피질에서 뇌간을 거쳐 척수전각을 통해 골격근으로 신경이 뻗어나간다. 소뇌는 뇌간의 등쪽 피질이 크게 발달한 구조로 상소뇌각, 중소뇌각, 하소뇌각의 세 개 신경섬유다발로 교뇌와 연결되어 있다. 

그래서 소뇌를 제거하면 제4뇌실 바닥에 위치하는 뇌간의 신경핵들이 드러난다. 뇌의 운동과 감각 기능을 학습하는 데는 뇌간의 구조를 익히는 것이 지름길이다. 뇌신경 12쌍 중에서 후각신경과 시신경을 제외한 10쌍이 뇌간에 있다. 뇌신경은 감각과 운동신경으로 구별하여 기억하면 된다.

 

감각신경 : 후각신경, 시신경, 삼차신경, 안면신경, 전정와우신경, 설인신경, 미주신경

운동신경 : 동안신경, 도르래신경, 외전신경, 삼차신경, 안면신경, 설인신경, 미주신경, 부신경, 설하신경

 

뇌간의 주요한 신경핵은 다음과 같다.

운동핵으로는 위에서부터 동안신경핵, 부동안신경핵, 도르래신경핵, 삼차신경운동핵, 외전신경핵, 안면신경핵, 설하신경핵, 의문핵, 미주신경등쪽핵이 배열되어 있다. 뇌간에 위치하는 감각신경핵으로는 고립로핵, 삼차신경주감각핵, 전정신경핵, 청신경핵이 있다. 운동핵과 감각핵은 중심선을 경계로 양측에 쌍으로 존재한다. 

뇌의 감각과 운동 과정을 알려면 뇌간 신경핵들의 정확한 위치에 익숙해져야 하며, 감각과 운동신경섬유가 신경핵으로 입력되고 출력되는 양상을 파악해야 한다.