[스크랩] 뇌의 신비, 좌뇌와 우뇌

뇌의 신비, 좌뇌와 우뇌

 

 

그림 1 - 1. 뇌의 중요 구획과 기능영역. 사람의 뇌 (왼쪽) 와 흰쥐의 뇌 (오른쪽) 를 비교한 것이다. 흰쥐의 뇌는 알아보기 쉽도록 실제보다 훨씬 크게 나타낸 것이다. 위쪽의 그림은 뇌를 측면에서 본 것이고 아래쪽 그림은 대뇌반구를 둘로 나누었을 때 내면의 그림이다.     그림 1 - 2 . 보르드만의 세포구축학적 뇌영역도. 보드만은 뇌신경세포의 모양, 신경섬유의 구조 및 신경세포의 밀도 등 세포구축학적 방법으로 대뇌피질을 50 여 영역으로 나누었다. 영역을 나타내는 번호는 단순히 브로드만이 연구한 순서에 따라 붙여진 것이다. 이 영역들은 대뇌피질의 기능을 잘 대표하는 것은 아니지만 대뇌피질의 기능지도연구에 현재까지도 널리 인용되고 있다.     그림 1 - 3. 주요 운동신경로, 대뇌피질의 1 차 운동영역에 있는 세포들에서 기시하는 축삭은 반대측 척수에서 외측피질척수로를 이루고 적핵으로 측지를 보낸다. 전핵에서 뻗어 나온 축삭은 정중선을 교차하여 하행하는 적핵척수로가 된다. 이들 신경로는 단접합성 또는 다접합성 외측운동 신경세포에 연결된다. 대뇌피질에서 기시하는 일부 피질섬유는 교차하지 않고 전피질척수로를 이루고 뇌간의 신경핵들에 측지를 보낸다. 체가느이 근육들은 교 및 연수망상체에서 기시하는 망상체척수로와 전정핵에서 기시하는 전정척수로 그리고 상구에서 기시하는 피개척수로를 통하여 뇌간의 운동신경 지배를 받는다.     그림 1 - 4. 척추동물 뉴런의 전형적인 모식도, 전형적인 뉴런은 세포체와 이것에서 뻗어 나오는 수상돌기 및 축삭으로 이루어졌다. 세포체와 수상돌기의 가지들에는 다른 뉴런으로부터 오는 축삭말단과 접합하여 시냅스를 만든다. 각 시냅스에서는 신경전달물질의 유리에 반응하여 시냅스후전압이 발생된다. 흥분성 전달물질에 의하여 흥분성 시냅스후전압 (EPSP) 이 발생되고 억제성 전달물질에 의하여 억제성 시냅스후전압 (IPSP) 이 발생한다. 수상돌기 및 세포체에서 발생한 이들 시냅스후전압은 통합되어 축삭으로 전달되면 활동전압이 발생된다. 이 활동전압은 축삭을 따라 전도되어 축삭말단에 이르면 칼슘이온의 세포내 유입이 일어나서 전달물질이 유리된다. 왼쪽의 막전압 1. 은 흥분성 시냅스 후전압이고 2. 억제성 시냅스후전압이며 3. 은 활동전압이고 4. 는 축삭말단에서 칼슘이온 유입에 따르는 막전압의 변화이다.     그림 1 - 5. 중추신경계의 두 가지형의 시냅스. 제 1 형 시냅스는 흥분성 시냅스로서 글루타민성 시냅스가 대표적이다. 제 2 형 시냅스는 억제성 시냅스이고 GABA 성 시냅스가 대표적이다. 제 1 형 시냅스는 소포의 모양이 둥글고 시냅스전 밀도가 높으며 기저막의 밀도도 높다. 그리고 수상돌기의 시냅스후 밀도도 높고 넓은 시냅스 간격에 넓은 활성부위를 갖는 것이 특징이다. 한편 제 2 형 시냅스는 소포의 모양이 찌그러져 있고 시냅스전 및 시냅스후 밀도가 낮으며 활성부위가 좁은 것을 볼 수 있다. 제 1 형 시냅스는 주로 가시접합을 이루며 때로는 수상돌기 자루에도 접합을 이룬다. 제 2 형 시냅스는 흔히 세포체 접합을 이룬다.     그림 1 - 6. 아세틸콜린 (ACh) 수용체의 분자구조와 이온 통로. A. 니코틴섬 아세틸콜린 수용체의 3 차원 구조 모델이다. 수용체 - 이온 통로 복합체는 5 개의 서브유닛으로 이루어졌으며 이들 모든 서브유닛들이 이온 통로를 구성한다. 아세틸콜린 분자가 각 α-서브유닛에 한 분자씩 결합하면 이온 통로가 열린다. B. 2 개의 아세틸콜린 분자가 세포 표면에 노출된 α-서브유닛에 결합하면 수용체-이온 통로 복합체의 구조의 변화를 일으켜 지질 이중막에 함입되어 있는 부분의 통로가 열린다. 이 열린 이온 통로를 통하여 나트륨이온과 칼륨이온이 농도경사를 따라 이동하게 되는 것이다.     그림 1 - 7. 두 가지 종류의 신경전달물질 작용 (Kandel, Sehearts & Jessell, 1991). A . 리간드 - 개폐성 이온 통로이다. B. 제 2 전달자에 의해 이온 통로가 개방되는 G - 단백질 연관 수용체이다. cAMP계통 IP3-DAG 계통 아라키돈산 외부신호 (제 1 전달자) 노르에피네프린 아세틸콜린 히스타민 ↓ 세포외측 ↓ ↓ ↓ 〓〓〓 수용체 〓〓 〓〓 베타-아드레나린성 수용체 〓〓 무스카린성 ACh 수용체 〓〓〓〓 히스타민 수용체 〓〓 〓〓〓 변환기 1차 효과기 〓〓 〓〓 Gs 아데니닐 시크라제 〓〓 G0 PLC 〓〓〓〓 G0 PLA2 〓〓 ↓ 세포내측 ↓ ↓ ↓ 제 2 전달자 cAMP IP3 DAG 아라키돈산 2 차 효과기 cAMP-의존성 단백질키나제 Ca2+ 유리 PKC 5-리포옥시제나제 12-리포옥시제나제 사이크로 옥시제나제         그림 1 - 8. 대표적인 제 2 전달자에 의한 신호계통. 잘 알려진 세 가지 신호 변환과정을 도식적으로 나타내었다. 이들은 모두가 공통적인 변환단계를 거치게 된다 (왼쪽). 외부신호가 세포막 수용체 분자에 도달하면 수용체에 인접한 변환단백질이 활성화되어 이것이 효과기효소를 활성화한다. 이들 효소는 제 2 전달자를 생성하고 이 제 2 전달자는 2 차 효과기를 활성화라거나 직접 표적조절단백질에 작용한다. 첫 번째 과정은 G-단백질에 의해 아데니릴 시크라제가 활성화되어 제 2 전달자인 cAMP가 생성되는 과정을 나타낸 것이다. G-단백질을 Gs 로 나타낸 것은 이것이 아데니릴 시크라제를 자극하기 때문이다. 아데니릴 시크라제를 억제하는 G-단백질은 Gi 라고 한다. 두 번째 과정은 또 다른 G-단백질 (Go) 에 의해 포스포리파제C (PLC) 가 활성화되는 과정이다. 이 효소는 포스파티딜이노시톨 (PIP2) 을 가수분해하여 DAG 와 IP3 를 생성한다. IP3 는 세포내 저장된 칼슘이온을 동원하다. DAG는 단백질키나제C (PKC) 를 활성화한다. 세 번째는 포스포리파제 A2 (PLA2 ) 를 통하여 제 2 전달자로 아라키돈산이 생성되는 과정이다.         그림 1 - 9. 다양한 구조의 중추신경계 시냅스. 그림 A - D 는 다양한 구조의 중추신경계 시냅스의 모식도이다. A 는 하나의 부톤이 하나의 시냅스 특성화를 이루고 수상돌기와 접합하고 있는 것이다. B 는 축삭이 시냅스후 뉴런의 수상돌기자루 또는 세포체에 다중접합을 이루고 있는 것이다. 큰 부톤에 여러 개의 특성화가 이루어져 있다. C 는 신우형 말단의 예이다. 수천 개의 시냅스 특성화가 이루어질 수 있다고 한다. D 는 사구체형 말단의 예이다. 하나의 부톤이 여러 개의 시냅스후 뉴런의 수상돌기와 접합을 이룬다.       그림  1 - 10. 과거 2 백만 년 동안의 인간 진화과정에서의 두개골 용적의 증가를 나타낸 도표. 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스에서 시작하여 호모 하빌리스, 호모 에렉투스를 거쳐 호모 사피엔스에 이르러 두개골 용적은 급격하게 증가하였다. 빗금 친 부분은 각각의 종이 생존했던 기간과 뇌의 크기를 나타낸다. 빗금 친 방추형은 현대 호모 사피엔스 사피엔스의 두개골 용적의 범위를 나타낸 것이다.     그림 1 - 11. 척추동물의 뇌에 있어 각 부위의 상대적 발달. 사람의 대뇌피질은 다른 척추동물에 비하여 엄청나게 발달하여 시개를 뒤덮어 버렸다. 사람의 인지 기능이 다른 척추동물에 비하여 단속적으로 크게 발달한 것을 보여 주는 것이라 하겠다         그림 1 - 12. 변연계와 뇌간의 일부 잘 알려진 연결관계. 이 그림에서 자기자극 또는 여러 행동에 있어서의 기능적 상관관계를 알아볼 수 있다. 가장 중요한 연결은 내측전뇌속 (MFB) 이다. 시상하부 (H) 를 거쳐 중뇌에서 중격부 (S) 로 뻗어 있는 것이다. 이것은 뇌간과 변연계의 양방향 교통로이다. 중격부는 뇌궁을 통하여 해마와 연결을 주고받으며 해마는 유두체 (M) 와 연결을 가진다. 유두체에서는 유두시상속을 거쳐 전부시상에 연결된다. P 는 뇌하수체임       그림 1 - 13. 세 수준의 편도체내 연결 : 구획내, 구획 상호간 및 핵 상호간 연결. 신호가 편도체로 들어오면 구획내 (측핵의 배측구획) 및 구획 상호간 (측핵의 배측구획과 내측구획) 처리과정을 거쳐 그 신호를 핵 상호간 연결 (측핵과 기저핵 사이) 을 거쳐 다른 편도체 신경핵으로 보낼 것인가를 결정한다. 편도체의 특정 출력뉴런에 활동전압이 발생되면 그 신호는 자극의 특정 구성요소를 대포하게 되고 편도체의 여러 부위에서 병렬적으로 조정되어 출력부위 (중심핵) 로 모여 행동반응을 유도하게 된다 (Pitkanen, Savander $ LeDoux, 1997).   http://cafe.daum.net/hansilmoonye/Hsed/164

출처 : 한글소리운동

글쓴이 : 동환 원글보기

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