뇌줄기 해부학 및 기능 Brainstem anatomy & function

뇌줄기(뇌간, brainstem)는 많이 들어봤지만, 정작 설명을 해보라고 하면 막막한 뇌구조물이었다. 뇌줄기 혹은 뇌간의 해부학적 구조를 말할 수 있다면 다행이랄까? ㅎㅎ 난 심지어 학생 때 중뇌, 다리뇌(교뇌), 숨뇌(연수)를 말할 때 연수과 숨뇌가 다른 것이라 착각한 적도 있었다. 신경생리학을 배우면서도 뇌줄기의 다양한 tract이 지나가고 엄청 많은 역할을 한다는 것은 알겠는데 결국 뇌줄기의 기능이 뭔지 감을 잡지 못했었다. 

오늘은 신경과학 4판을 참고해 뇌줄기에 있는 중뇌, 다리뇌(교뇌), 숨뇌(연수)에 대해 공부해보고자 한다.

1) 뇌줄기 해부학Brainstem anatomy

 (1) 뇌줄기 앞면 & 뒷면 & 수평단면

뇌줄기는 후두개와posterior cranial fossa에 위치하며 중뇌midbrain, 다리뇌(교뇌)pons, 숨뇌(연수)medulla oblongata로 구성된다. 뇌줄기는 위로는 사이뇌, 뒤로는 소뇌, 아래로 척수와 연결된다. 뇌신경 제3~12번까지 10쌍의 뇌신경이 뇌줄기에서 나온다. 뇌줄기에서 앞으로 튀어나온 부분(중앙)이 다리뇌이고 위로는 중뇌이고 아래는 숨뇌이다. 중뇌 앞에는 앞뇌forebrain와 연결된 한 쌍의 대뇌다리cerebral peduncle이 있다.

Brainstem anatomy (출처 : 무어임상해부학 7판)

Brainstem anatomy, Rt brain side (출처 : 무어임상해부학 7판)

• 중뇌midbrain

중뇌 앞면에 눈돌림신경oculomotor nerve가 나온다. 중뇌의 수평단면은 등쪽덮개dorsal tectum, 뒤판tegmentum, 대뇌다리로 나눌 수 있다. 뇌수도관cerebral aqueduct 뒷부분을 등쪽덮개dorsal tectum라고 하는데 위둔덕과 아래둔덕이 있다. 뒤판에는 상행경로ascending tract, 하행경로descending tract, 그물체reticular formation, 뇌신경핵cranial nerve nucleus가 있다. 뇌수도관 주위에는 수도관주의회색질periaqueductal gray matter가 있다. 중뇌 위둔덕과 아래둔덕의 옆쪽에 각각 위팔superior brachium, 아래팔inferior brachium이 있다. 위팔은 가쪽무릎체와 시각로에서 위둔덕으로 연결된 섬유다발인데 시각반사기능을 담당한다. 아래팔은 아래둔덕에서 시상의 안쪽무릎체로 연결된 청각섬유다발이다. 아래둔덕 밑에서 도래르신경trochlear nerve이 나온다. 

Brainstem anatomy ; ventral (출처 : neuroanatomy 4th ed)

• 다리뇌(교뇌)pons

다리뇌에서 제5-8뇌신경이 나오는데 상부 앞가쪽에서 삼차신경trigeminal nerve, 외전신경abducens nerve이 나온다. 소뇌와 만나는 소뇌다리각cerebellopontine angle에서 얼굴신경facial nerve, 전정달팽이신경vestibulocochlear nerve가 나온다. 숨뇌 전면 중앙에 척수까지 연속되는 앞정중틈새anterior median fissure가 있는데 여기 가쪽에서 혀밑신경hypoglossal nerve가 나온다. 앞정중틈새와 앞가쪽 고랑사이 돌출된 부위는 추체pyramid라고 하며 대뇌피질에서 내려온 피질척수섬유로로 구성되어 있다. 다리뇌 뒷면에는 멜라닌색소를 가져 청회색을 띠는 청색반점locus cereleus가 있고 전정핵이 있는 전정역역vestibular area가 안쪽융기 부근에 있다. 숨뇌에 가까운 안쪽융기에 혀밑신경삼각hypoglossal trigone과 혀밑신경핵, 미주신경삼각vagal trigone과 미주신경 등쪽운동핵이 있다. 

Brainstem anatomy ; dorsal (출처 : neuroanatomy 4th ed)

• 숨뇌(연수)medulla oblongata

숨뇌 앞쪽에서 타원형의 올리브가 보이는데 올리브표면에는 바깥활꼴섬유external arcuate fier가 있고 이는 숨뇌 활꼴핵에서 소뇌로 연결되는 가로방향의 섬유다발이다. 올리브 뒤쪽 고랑인 뒤올리브고랑postolivary groovedㅔ서 혀인두신경glossopharyngeal nerve, 미주신경vagus nerve, 더부신경accessory nerver가 나온다. 뒤올리브고랑과 뒤가쪽고랑, 앞가쪽고랑 사이에 삼차신경척수로가 있는 삼차결절tuberculum trigeminale, tuberculum cinereum이 있다. 숨뉘 뒤쪽에는 널판결절gracile tubuercle,  쐐기결절cuneate tubercle이 있다. 숨뇌 수평단면에서 보면 제4뇌실 앞쪽에 중심회색질이 있고 혀밑신경핵, 미주신경등쪽신경핵, 고립로핵, 내측전정핵, 하전정핵, 등쪽달팽이핵이 있다. 

Brainstem anatomy (출처 : 무어임상해부학 7판)

 (2) 뇌줄기 혈액공급

뇌줄기에 혈액을 공급하는 동맥은 정중곁동맥paramedian artery, 짧은둘레동맥short circumferential artery, 긴둘레동맥long circumferential artery가 있다. 정중곁동맥은 뇌줄기 중심부에 혈액을 공급하고 짧은둘레동맥은 뇌줄기 배쪽과 바깥쪽 표면에 혈액을 공급한다. 긴둘레동맥은 뇌줄기 뒤쪽 구조와 소뇌로 혈액을 공급한다.

 

2) 뇌줄기 기능Brainstem function

 (1) 중뇌midbrain

• 중뇌의 그물체reticular formation는 적핵과 안쪽 세로다발 사이 바깥에 있으며 의식상태에 관여한다.
• 적핵red nucleus는 뇌수도관과 흑질사이에 있는데 철색소가 있어 붉게 보인다. 적핵은 운동의 조절에 관여하고 소뇌에서 위소뇌다리를 통해 들어온 들신경섬유를 받아 시상으로 전달하는 역할을 한다.
• 중뇌 앞쪽에 있는 대뇌다리 1쌍은 하행신경섬유로 이루어져 있으며 전두다리뇌섬유frontopontine fiber, 피질척수로corticospinal tract, 측두두정후두다리뇌섬유parieto-temporo-occipito-pontine fiber가 있다.
• 흑질substantia nigra는 대뇌다리와 뒤판 사이에 있고 등쪽의 치밀부pars compacta, 배쪽의 그물부pars recticulata로 나눌 수 있다. 치밀부는 멜라닌색소가 있는 신경세포가 있고 도파민을 분비하지만 그물부는 도파민을 분비하지 않는다.
• 눈돌림신경핵, 도르래신경핵, 삼차신경의 중간뇌핵mesencephalic trigeminal nucleus로 중뇌 level에서 존재한다.

midbrain transverse section (출처 : 신경과학 4판)

 (2) 다리뇌(교뇌)pons

• 추체pyrmaid에서 추체로에서 추체교차를 통해 반대쪽으로 피질척수섬유가 교차된다.
• 마름섬유체trapezoid body를 경계로 등쪽의 뒤판tegmentum, 배쪽의 다리뇌바닥basis pontis로 나누어진다. 마름섬유체는 달팽이핵과 마름섬유체에서 나온 청각섬유가 있다.
• 다리뇌그물체는 숨뇌의 그물체 위로 이어진다. 안쪽세로다발은 제 4뇌실 바닥에 있는데 안구운동에 관여한다.
• 다리뇌바닥은 다리뇌핵과 세로 및 가로방향 신경섬유다발로 이루어진다. 삼차신경의 운동핵과 감각핵이 제 4뇌실 바깥쪽에 있다.
• 제7,9뇌신경의 부교감신경을 담당하는 위침샘핵superior salivary nucleus, 아래침샘핵inferior salivary nucleus도 여기에 있다.

pons transverse section (출처 : 신경과학 4판)

 

 (3) 숨뇌(연수)medulla oblongata

• 미주신경의 등쪽운동핵dorsal motor nucleus of vagus nerve은 미주신경, 척수신경의 운동뿌리와 합쳐져 주행한다.
• 아래소뇌다리inferior cerebellar peduncle의 등쪽과 배쪽 경계에 내측전정핵, 척수전정핵, 등쪽 및 배쪽 달팽이핵이 존재한다.
• 의문핵nuclues ambiguus는 삼차신경의 척수핵의 배안쪽이 있고 숨뇌 그물체 내에도 존재한다. 삼차신경의 척수핵은 활꼴섬유의 가쪽에 존재해 제3경부척수까지 내려가고 삼차신경척수로는 신경핵의 가쪽에 위치한다.
• 아래올리브핵은 올리브를 만들고 자발적인 근육은동에 관여한다.
• 숨뇌 배가쪽에는 척수시상로, 척수소뇌로, 전정천수로, 적핵척수로가 있다. 

medulla transverse section (출처 : neuroanatomy 4th ed)

 

medulla transverse section (출처 : 신경과학 4판)

 

신경학 교과서를 봐도 뇌줄기 해부학은 잘 나와있지만 뇌줄기의 기능에 대한 설명은 제대로 되어 있지 않아 내가 이해한 바를 토대로 끄적여보았다. 공부를 하면서 뇌줄기 기능을 정리할 수 있었다. 하지만 뇌신경crainial nerve와 뇌줄기brainstem을 떼어놓고 공부하기 어렵기 때문에 하단에 링크도 같이 보면 좋을 것 같다.

https://neurology-joa.tistory.com/10

뇌신경 해부학Cranial nerve anatomy