1. 뇌의 개요
뇌의 무게는 신생아 400~500g이고 성인남자의 경우 1.4Kg 성인여자의 경우 1.3Kg인데, 나이를 먹으면서 신경망이 발달하고 무게가 증가하는 것입니다. 뉴런은 1000억 개이고, 시간이 지나면서 점점 감소합니다. 글리아수는 1 조여개이고, 시냅스수는 10조~100조 개인데 증가 후 감소합니다. 뇌의 에너지원은 산소와 포도당입니다. 에너지의 소비량은 인체의 20% 이상을 차지합니다. 성인의 경우 심장은 140Kcal 정도 에너지를 소비하는데 뇌의 경우 400~500Kcal 정도 에너지를 소비합니다. 뇌는 다층구조로 되어 있고 평생 동안 발달하고 변합니다. 뇌는 주름이 많고 좌, 우뇌 두 개의 뇌로 나누어져 있습니다. 뇌는 생명유지 등 중요한 부분이어서 유막, 뇌수액, 거미막, 경막, 두개골로 둘러싸여 보호받고 있습니다. 뇌는 생명유지의 기능을 합니다. 생체를 구성하는 세포수가 증가하면서 모든 조직과 기관들이 서로 조화롭게 하고 생명을 유지하도록 조절합니다. 뇌는 감각정보처리 기능이 있습니다. 오감을 통해 들어오는 감각정보를 처리합니다. 뇌는 운동조절을 합니다. 몸과 팔, 다리, 내장, 심장 등 머리부터 발끝까지 모든 운동을 조절합니다. 뇌는 생존본능을 스스로 조절합니다. 내분비계와 자율신경계로 몸 전체의 균형을 맞춤으로써 수면조절 등 생존에 대한 모든 것을 조절합니다. 뇌는 학습합니다. 기억, 언어, 학습, 판단, 사회성, 감정 조절을 합니다.뇌는 창조, 추리, 논리, 분석, 상상력 등 고등정신작용을 조절합니다. 뇌는 정보처리를 합니다. 수많은 정보가 서로 유기적으로 연결하고 처리할 수 있습니다. 뇌는 정보를 중계하고 저장하여 공유하기도 합니다. 뇌는 사용하면 할수록 스스로 발달합니다. 뇌는 학습과 고등정신의 작용으로 판단의 정확성을 높이고 감각과 운동기관과 정보는 쌍방으로 통신하고 조절합니다.
2. 뇌 신경계의 기능적 분류
뇌의 신경계는 기능적 분류로 크게 중추신경계와 말초신경계로 구분합니다. 중추신경계는 뇌와 척수가 있습니다. 말초신경계는 뇌와 척수에서 인체로 뻗어나간 신경계인데 감각신경과 운동신경으로 구분됩니다. 운동신경계는 골격근, 평활근, 심근, 분비샘, 내장근 등으로 나누어집니다. 더 깊게 공부를 하면 좋겠지만 이 이상의 내용은 의대 전공의 1년 차 수준까지 올라갑니다. 당연히 너무 어렵습니다. 뉴런은 세포핵과 축삭, 수상돌기로 구성된 신경의 기본단위입니다. 축삭은 신경신호를 출력하는데 자극을 받으면 활동전회가 일어나 시냅스로 전송합니다. 수상돌기는 신호를 입력하는 곳입니다. 시냅스는 축삭과 수상돌기 사이에 간극인데 신경전달물질의 분비에 의해 전송되는 부위인데, 신경전달물질로는 세로토닌, 도파민 등 억제하고 흥분시키고 동기부여, 각성, 보상 등 신경물질이 잘 전달되어야 우리의 몸이 적절한 시기에 잘 반응하고 운동을 하는 것입니다.
뇌 부위별 기능
뇌는 일반적으로 3층의 구조를 가집니다. 1층은 생명층, 2층은 감정층, 3층은 이성층으로 구분이 되는데 층별로 알아보겠습니다.
3. 뇌의 1층, 생명층
1층 생명층은 뇌간이라고 하며, 중뇌, 소뇌, 교뇌, 연수가 있는 곳입니다. 뇌간은 1층이기에 단어 그대로 뇌의 가장 하위 부분으로 척수와 연결되는 부위입니다. 중뇌는 청각정보를 전달, 중계하고 감정조절을 하며 주의각성 역할은 하고, 눈동자 조절을 하고 목의 운동을 조절합니다. 교뇌는 각성역할을 하면서 소뇌와 연결되어 있으며, 안면감각 중계, 안면표정 조절, 미각정보중계, 눈물샘조절의 역할을 합니다. 연수는 생명유지, 호흡조절, 내장운동조절, 심장박동, 청각연결을 합니다. 소뇌는 운동조절을 합니다. 뇌는 중복되는 일을 하고 서로 긴밀한 협조가 되어야 됩니다.
4. 뇌의 2층, 감정층
2층 감정층은 기저핵, 변연계 그리고 간뇌, 사이뇌라고 불리는 시상, 시상하부, 뇌하수체, 해마로 구성되어 있습니다. 기저핵은 수의운동 조절을 하고 절차적 기억과 인지기능에 관여하며 운동조절 기능을 하는 운동순환회로입니다. 기적핵이 장애가 있을 경우 파킨슨병, 헌팅턴병, 도리깨질을 발생할 수 있습니다. 파킨슨병은 흑질에서 선조체로의 도파민 입력이 결핍이 원인인데 운동기능저하, 운동시작장애, 손떨림, 인지결핍 등 증상이 나타납니다. 엘도파(L-dopa)를 복용해서 도파민의 생산을 도우면서 증상이 완화될 수 있습니다. 헌팅턴병은 조가비핵, 미상핵의 뉴런손실로 인해서 시상의 억제성 출력 손실을 일으키면서 치매, 성격장애, 과도한 움직임, 비정상적인 움직임을 보일 수 있습니다. 도리깨질은 심장의 혈액순안 장애로 시상밑핵이 파괴되어서 폭력적으로 바뀌거나 자신의 의지와 상관없이 어깨, 팔, 다리를 심하게 흔듭니다. 변연계는 시상하부와 중격해에 연결되어 있으며 편도체, 해마, 대상회로 구성되며 감정(기쁨, 슬픔, 분노, 식욕, 성욕 등)을 조절하고 감정 표현과 감정에 따른 행동을 담당하고 공간 기억과 일화적 기억을 담당하는데 단기 기억 관련 기능을 합니다.
시상은 감각정보를 주고받는데 촉각, 체온, 미각, 평형감각, 시각 등을 담당하고 운동정보을 주고받으며 망상체, 변연계 입출력을 담당하는데 대뇌피질 정보전달 중계역할을 하는데 시각, 뇌간으로부터 올라오는 청각, 촉각, 체온 등 감각정보를 대뇌로 연결하는데 대뇌에서 내려오는 운동정보를 뇌간으로 연결하는 일을 합니다. 시상상부는 시상의 등 쪽 뒷부분에 있는데 변연계와 연결되어 있고 제3뇌실 윗부분에 위치합니다. 바로 아래 있는 시상하부는 자율신경조절, 내분비계조절, 항상성 조절, 본능조절, 정서에 따른 행동조절을 합니다. 뇌의 중추적인 일을 하는데 식욕, 수면, 성욕조절, 호르몬 조절, 항상성 조절 등 본능과 연결된 것을 조절합니다. 뇌하수체는 호르몬 조절과 분비를 담당하고 있는데 옥시토신과 바소프세신을 모세혈관에 분비합니다. 옥시토신은 친밀행동, 성행위시 분비가 증가되며 사회적인 유대관계를 촉진시킵니다. 임산부에게는 분만 시에 자궁을 수축하여 분만을 돕고 유선을 자극해서 젖분비를 촉집합니다. 갓난아이를 보자마자 젖이 분비되는 것이 모성애로 나타나는 것이 뇌하수체의 일 중 하나입니다. 호르몬셈을 자극하여 호르몬이 분비되고 호르몬을 혈액으로 분비되게 합니다. 해마는 해마, 지상핵, 해마 이행부 등으로 구성되어 있으면 공간기억과 단기기억의 저장도 하고 출력을 하는 역할을 합니다. 해마형성체외 함께 변연계가 손상되면 심각한 기억 장애가 발생할 수 있습니다.
이 짧은 글로 뇌 1층, 뇌 2층을 설명하기가 어렵습니다. 저도 공부하면서, 글을 작성하면서 힘든 시간 중에 하나였습니다. 한 번쯤은 정리하고 싶어서 작성해 보았습니다. 뇌파를 공부하는 분들에게 조금이나마 도움이 되었으면 합니다. 다음에는 뇌의 3층, 이성층에 대해 알아보겠습니다.