9 장 Brain stem(brainstem, 뇌간, 뇌줄기 ) 8 장 ( 척수 ) 및 10 장 ( 뇌신경 ) 과종합해서이해하라 Brain stem 구성 medulla oblongata( 연수, 숨뇌 ) pons( 교뇌, 다리뇌 ) midbrain( 중뇌, 중간뇌 ) 용어 bulb brain stem or medulla oblongata 의미 그림인용한책 1. 교과서 ( 한눈에보는신경해부학 4 판, 이원택등공역 ) 2. Neuroanatomy through clinical cases 2 판, Blumenfeld 3. 스넬임상신경해부학 7 판, 박경한번역 1
Brain stem 위치관계앞 : occipital bone 의 clivus( 경사대, 사대 ) 에놓임뒤 : cerebellum( 소뇌 ) 에연결 ( 소뇌가가리고있음 ) caudal: medulla 가 spinal cord 로이어짐 rostral: midbrain 이 diencephalon( 사이뇌 ) 으로이어짐 2
Brain stem 의구성 1. Tract(fiber tract, 신경로 ): 상행 or 하행위아래로통과하는신경로예 ) 척수 --< thalamus( 시상 ), cerebral cortex( 대뇌피질 ) --< 척수 brain stem nucleus( 뇌간신경핵 ) 에서시작하거나끝나는신경로 2. Brain stem nucleus cranial nerve nucleus( 뇌신경핵 ) 중일부 (III~XII) 다른곳에서온신경섬유를받거나뇌신경에신경섬유를보냄 reticular formation nuclei 그림 10.2 3. Reticular formation( 그물체, 망상체 ) neuron 들이복잡하게얽혀있음수많은 nucleus 포함기능 1) 의식수준조절 2) 통증인지 3) 심혈관계통및호흡계통조절 4) 운동 / 자세 /muscle tone( 근긴장도, 근육긴장 ) 에영향 Reticular formation 3
외형 - dorsal surface 소뇌제거한상태 Visual system 일부 Auditory system 일부 4 번뇌신경 Inferior colliculus 바로아래로출현 3 cerebellar peduncles 소뇌와뇌간연결하는신경섬유다발 Nucleus cuneatus( 쐐기다발핵 ) 와 nucleus gracilis( 얇은다발핵 ) 포함 Fasciculus cuneatus 및 fasciculus gracilis 의 axon 들이각각 synapse 하는곳 척수에서부터이어짐 1 st order sensory neuron 의 axon 포함 4
외형 - dorsal surface Open medulla 4 th ventricle Closed medulla central canal( 중심관 ) Fourth ventricle( 제 4 뇌실, 넷째뇌실 ) 마름모꼴오목 dorsal surface of rostral medulla & pons 좌우 lateral recess( 외측오목 ) lateral aperture(foramen of Luschka, 외측공 ) 통해 subarachnoid space 로열림 CSF 배출통로 Midbrain 의 cerebral aqueduct( 중뇌수도관 ) 로이어짐 5
외형 ventral surface Transverse pontine fiber( 가로교뇌섬유 ) pontine nucleus( 교뇌핵 ) 반대쪽 mid. cerebellar peduncle --< cerebellar hemisphere( 소뇌반구 ) Pontine nucleus >-- cerebral hemisphere (motor cortex 등 ) 전체적으로대뇌피질 - 교뇌 - 소뇌피질회로형성운동 coordination 관여 Medulla 정중선양옆에 Pyramidal tract( 피라미드로 ) 로구성 = corticospinal tract( 피질척수로 ) 내림신경섬유들로구성동측 cerebral cortex 에서시작 Inferior olivary nucleus( 아래올리브핵 ) 가속에있음소뇌에연결운동조절 Corticospinal tract 신경섬유중 75~90% 가반대쪽으로교차 6
외형 ventral surface 좌우 crus cerebri( 대뇌섬유다리 ) or basis pedunculi( 다리밑동 ) 사이에 interpeducular fossa( 각간오목 ) Corticospinal fiber( 피질척수섬유 ) or corticobulbar fiber( 피질뇌간섬유 ) 들로구성 cerebral cortex --< spinal cord or brain stem nuclei 운동신경로위로대뇌반구의 internal capsule( 내섬유막 ) 에서연속 그림 8.17 7
외형 옆면 8
내부구조 Caudal medulla( 연수하부 ) - closed 척수이행부 Weigert-Pal 염색법 : myelin sheath( 수초 ) 염색 white matter 검게 & gray matter 옅게 Trigeminal sensory nucleus( 삼차신경감각핵 ) 머리 general sensation 운반하는 primary afferent fiber 들이 synapse 하는곳척수로치면 dorsal horn( 후각 ) 에해당 brain stem 과상위 cervical spinal cord 에걸쳐위아래로이어짐높이에따라세신경핵들로구성 nucleus of spinal tract of trigeminal nerve: 최하위 >-- spinal tract of trigeminal nerve ( 머리 pain & temperature 감각등 ) 9
Caudal medulla( 연수하부 ) closed Pyramid 구성신경섬유들대부분이 pyramidal decussation 거쳐반대쪽으로척수에서 lateral corticospinal tract( 외측피질척수로 ) 형성 그림 8.17 그림 8.14 10
Mid-medulla( 연수중간부 ) - closed Dorsal column( 등쪽섬유단 ; fasciculus cuneatus & fasciulus gracilis) 1 차감각신경세포 axon 들로구성 --< nucleus cuneatus & nucleus gracilis Nucleus cuneatus & nucleus gracilis: 2 차신경세포 -- internal arcuate fiber -- 반대쪽 medial lemniscus -- 상행 --< thalamus( 시상 ) 의 ventral posterior nucleus( 배쪽후핵 ) 3 차신경세포 그림 8.15 11
Rostral medulla( 연수상부 ) - open 겉으로 olive( 올리브 ) 구성작용 : 운동조절 From: >-- 대뇌반구 motor cortex & sensory cortex, 중뇌 red nucleus( 적색핵 ) To: -- inf. cerebellar peduncle( 하소뇌각 ) --< 소뇌 12
Rostral medulla( 연수상부 ) - open Hypoglossal n.( 설하신경, XII) 시작 --< 혀근육 Vagus n.( 미주신경, X) preganglionic parasympathetic neuron 포함 Area postrema( 최후구역 ) 제 4 뇌실바닥중최하위구역 Blood-brain barrier( 혈액뇌장벽 ) 없음구토유발물질이작용하는곳 내장감각, 미각받음 13
Rostral medulla( 연수상부 ) - open 일명 restiform body Medulla 와소뇌연결신경섬유들로구성 olivocerebellar fibers vestibular nuclei 와소뇌연결신경섬유 dorsal spinocerebellar tract( 후척수소뇌로 ) Vestibular nuclei( 전정핵, 안뜰핵 ) >-- vestibular n.( 전정신경, VIII) 상행및하행신경섬유들로구성 Pons와 midbrain까지이어짐 Vestibular nuclei와안구운동신경핵 (III, IV, VI) 연결기능 : 머리와안구운동 coordination 14
Rostral medulla( 연수상부 ) - open Cochlear nuclei( 달팽이핵 ) ventral cochlear nucleus & dorsal cochlear nucleus ICP 의배쪽면과등쪽면에위치 >-- cochlear nerve( 달팽이신경, VIII) 청각전달 Nucleus ambiguus( 의문핵 ) ION 바로뒤에위치 motor fiber 시작 -- IX/X/XI --< pharynx 및 larynx 근육 15
Pons( 교뇌, 다리뇌 ) ventral portion: basal portion dorsal portion: tegmentum( 피개 ) 경계 : medial lemniscus Trapezoid body( 능형섬유체, 마름섬유체 ) 청각전달하는가로방향신경섬유들로구성 cochlear nuclei -- trapezoid body( 반대쪽으로 ) -- 위로올라가면서 lateral lemniscus( 외측섬유띠 ) --< midbrain inf. colliculus( 하구 ) Abducens n.( 외전신경, VI) --< lat. rectus( 외측곧은근 ) Pontocerebellar fiber 들사이로내려감 Medulla 에서 pyramid 로연속 Pontocerebellar fiber 들때문에 dorsal 쪽으로밀려남방향 90 도전환 = transverse pontine fiber From: pontine nucleus -- mid. cerebellar peduncle --< 반대쪽소뇌반구 16
Pons( 교뇌, 다리뇌 ) 기타주요신경핵 facial motor nucleus( 안면신경운동핵, VII): 얼굴표정근육등지배 trigeminal motor nucleus( 삼차신경운동핵, V): mastication muscle( 씹기근육 ) 지배 trigeminal sensory nucleus( 삼차신경감각핵, V) 중 chief sensory nucleus( 주감각핵 ) 촉각, 압력감각 (10 장참조 ) 17
Rostral pons( 교뇌상부 ) 청각전달 Spinal lemniscus( 척수섬유띠 ) 형성 상위 pons 에서제 4 뇌실의 lateral wall 형성주성분 : cerebellar efferent fibers 운동 coordination --< 중뇌 red nucleus( 적색핵 ) 와 thalamus 의 ventral lateral nucleus( 배쪽외측핵 ) 기타성분 : cerebellar afferent fibers 중일부 ventral spinocerebellar tract( 전척수소뇌로 ) 18
Midbrain( 중뇌, 중간뇌 ) 주요구분 Tectum( 덮개 ): cerebral aqueduct 기준 dorsal portion superior colliculus( 상구 ) inferior colliculus( 하구 ) Tectum( 피개 ): cerebral aqueduct 기준 ventral portion Crus cerebri( 대뇌섬유다리 ) 통상 cerebral peduncle( 대뇌각, 대뇌다리 ) 과혼용엄밀한의미로는차이있음 19
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Caudal midbrain( 중뇌하부 ) 안구운동신경핵 (III, IV, VI) 연결시선조절에중요예 ) 두눈협동운동 청각경로구성 -- lateral lemniscus -- inferior colliculus --< thalamus 의 medial geniculate body( 내측무릎핵 ) --< temporal lobe( 측두엽 ) 의 auditory cortex( 청각피질 ) Trochlear n.( 도르래신경, IV) 안구근육하나지배 21
Rostral midbrain( 중뇌상부 ) 시각계통일원 From: >-- corticotectal fiber( 피질덮개섬유 ) -- visual cortex( 시각피질 ) or frontal eye field( 전두안구영역 ) 기능시선운동 (smooth pursuit or saccade) 조절 accommodation reflex( 원근조절반사, 초점조절반사 ) Pretectal nucleus( 덮개앞핵 ) >-- optic tract( 시각로 ) 신경섬유중소수가빠져나와 synapse --< 안구 smooth muscle 조절하는부교감신경세포에연결 pupillary light reflex( 동공대광반사 ; 그림 10.6) 회로 Oculomotor n.( 동안신경, III) 안구골격근대부분지배안구 smooth muscle 지배부교감 22
Rostral midbrain( 중뇌상부 ) 운동조절에관여 Afferent: >-- SCP 신경섬유일부 or frontal lobe( 전두엽 ) 의 motor cortex( 운동피질 ) Efferent: -- 교차 -- rubrospinal tract( 적색척수로 ) --< spinal cord Substantia nigra pars compacata( 흑색질치밀부 ) 멜라닌함유신경세포 : dopamine 신경전달물질 --< caudate nucleus( 미상핵, 꼬리핵 ) or putamen( 조가비핵 ) degeneration 되면 Parkinson disease Substantia nigra pars reticulata( 흑색질그물부 ) 멜라닌색소없음 medial segment of globus pallidus( 내측창백핵 ) 기능수행 Basal ganglia( 기저핵, 바닥핵 ) 운동조절회로구성포함구조 caudate nucleus & putamen globus pallidus substantia nigra 기타 23
Substantia nigra pars compacta ( 흑색질치밀부 ) 24
Rostral midbrain( 중뇌상부 ) 그림 8.17 Descending cortical efferent fiber 들로구성 cerebral cortex( 대뇌피질 ) 에서시작 internal capsule( 내섬유막 ) 거쳐내려옴구성중앙 50% corticobulbar fiber( 피질뇌간섬유 ): 대부분뇌신경운동핵이나근처에서끝남 corticospinal fiber( 피질척수섬유 ): pyramidal fiber pons(basal portion), medullar(pyramid) 거쳐 spinal cord 로변두리 : corticopontine fiber( 피질교뇌섬유 ) frontopontine fiber + temporopontine fiber --< pontine nucleus( 교뇌핵 ) -- mid. cerebellar peduncle --< 소뇌운동 coordination 25
Reticular formation( 그물체, 망상체 ) Brain stem 중심부에서위아래전체로이어진복잡한 neuron 집단생존에꼭필요한원시구조다른 CNS 부위와광범위하게연결 Caudal portion: 주로운동및자율신경 ( 심장, 호흡 ) 기능 Rostral portion: 주로 thalamus 와 cerebral cortex 에투사 의식수준조절 26
Reticular formation 의기능 1. Cardiovascular center( 심혈관중추 ) & respiratory center( 호흡중추 ) 조절 2. Reticulospinal tract( 그물척수로 ) 시작 (8 장참조 ) 하위 RF(medulla & pons) 에서기원 muscle tone( 근긴장도 ), 자세에영향 3. Reticular activating system(ras, 그물활성화계 ) 상위 RF 에서시작여러가지감각자극받음 thalamus 신경핵거쳐 cerebral cortex 에광범위하게투사 의식수준향상 27
Reticular activating system(ras, 그물활성화계 ) 1. Raphe nucleus( 솔기핵, 봉선핵 ) 집단전체 brain stem 에걸쳐정중선근처에분포 Raphe nuclei Serotonin 신경세포 CNS 에광범위하게투사 ascending --< forebrain( 전뇌 ) 구조의식수준조절 : 수면조절, 각성, mood elevation descending --< 척수 ( 통증조절 ) --< medulla( 호흡조절 ) 여러가지정신질환에관여 : depression( 우울증 ), anxiety( 불안 ) 등 SSRIs(selective serotonin uptake inhibitors): depression, anxiety 등치료제 28
Reticular activating system(ras, 그물활성화계 ) 2. Locus coeruleus( 청색반점, 청반 ) 상위 brain stem: caudal midbrain 과 rostral pons 의 tegmentum( 피개 ) 에 Norepinephrine 신경세포집단 멜라닌함유 CNS 에광범위하게투사 1. 수면조절 2. mood elevation 3. 통증조절 29
교과서 110 쪽 30
Horizontal gaze center( 수평주시중추 ) 1. Abducens nucleus(vi): lateral rectus( 가쪽곧은근, 외측직근 ) 지배 2. PPRF: input to CN VI nucleus 오른쪽에시선먼저오른쪽눈 VI 신경핵과 PPRF 로운동명령이내려감이어서왼쪽눈 III 신경핵 (medial rectus 담당 ) 으로명령전달 좌우 MLF 손상되었을때 31