대뇌 바닥핵과 파킨슨병 : 바닥핵회로(Basal Ganglia Circuit)
바닥핵과 파킨슨병
오늘 알아볼 주제는 대뇌 바닥핵과 파킨슨병과의 관련성이다. 파킨슨병 증상의 경우 흑질의 이상을 꼽을 수 있는데, 이 흑질(Substantia nigra)은 바닥핵(기저핵, Basal Ganglia)에 속해 있는 구조로, 오늘 이 글을 통해 자세하게 알아보고 바닥핵회로의 구성을 한번 살펴보자.
대뇌 바닥핵(Basal Ganglia)
대뇌반구 속의 수많은 신경핵 덩어리들로, 줄무늬체(corpus striatum), 시상핵(subthalamic nucleus), 중간뇌의 흑질(Substantia nigra)을 포함한다.
기능
☒ 대뇌피질에서 설계된 수의운동계획을 통합하고 재계획하여 대뇌피질에 되먹임시키으로써 운동조절에 관여
☒ 여러 가지 운동의 순서를 배합한 일종의 운동프로그램을 작성하거나 또는 작성된 운동 프로그램 중 적절한 프로그램을 선택
• 줄무늬에 포함되는 조가비핵(putamen)과 꼬리핵(caudate nucleus) = 입력부
• 창백핵의 안쪽분절과 흑색질의 그물부분 = 출력부
• 흑색질의 치밀부분 및 다리다리뇌핵이 포함 = 주요 출력부와 입력부의의 활동을 수정
정보처리과정 : 바닥핵회로
바닥핵회로(Basal Ganglia Circuit)[영상]는 대뇌겉질로부터 광범위한 입력을 받아 처리 ⇨ 다시 대뇌겉질의 특정운동영역으로 보낸다. 즉, 정보는 대뇌겉질의 광범위한 영역들로부터 기저핵의 입력부인 줄무늬에 입력되고 정보가 처리 ⇨ 바닥핵의 출력부인 창백과 흑색질의 그물부분에 시상으로 출력 ⇨ 대뇌의 중계핵인 시상을 거쳐 특정 행동과 움직임을 선택하는 영역들인 이마앞영역(Frontal Area), 운동앞영역(Pre-motor Cortex), 및 운동영역(Motor Cortex)으로 최종적으로 들어간다.
이 회로의 전반적인 기능은 다른 것들을 억제하는 동시에 특정 움직임이나 그 순서 들을 선택하는 것이다.
이 선택적인 역할에 장애가 발생하면 수위 운동의 장애와 불수의 운동을 일으키게 된다. 바닥핵의 외적/내적 연결은 기능적으로 이루어져 있으며 일차적으로 조가비핵, 꼬리핵 및 배쪽 줄무늬는 운동기능, 인지기능, 둘레계의 기능을 수행 기저핵 질환은 운동 장애를 일으킬 뿐 만 아니라 인지와 감정 장애를 일으킨다.
- 동회로(조가비핵 회로)가 단절되면 파킨슨병발생
- 회로(꼬리핵 회로)가 단절되면 헌팅톤병
- 회로(배쪽 줄무늬 회로)
피질 – 대뇌 바닥핵 – 시상막 회로의 구조
- ACA : 전 안검 영역(Anterior Cingulate Area)
- CMA : 대상운동영역(Cingulate Motor Area)
- DLPFC : 외측 전전 두 피질(Dorsolateral Prefrontal Cortex)
- FEF : 정면 시야 영역(Frontal Eye Fields)
- GPi : 시상하핵 창백내측(Globus Pallidus interna)
- HD : 헌팅턴 병(Huntington’s disease)
- LOFC : 외측 안와 상 피질(lateral orbitofrontal cortex)
- M1 : primary motor cortex(일차 운동 피질)
- MDpl : 시상의 중간 배반핵, 파 측두근(mediodorsal nucleus of the thalamus, pars lateralis)
- MOFC :내측안와전두피질(medial orbitofrontal cortex)
- OCD : 강박증, 강박 장애(obsessive-compulsive disorder)
- PD : 파킨슨 병(Parkinson’s disease)
- PMC : 전 운동 피질(premotor cortex)
- SMA : 보조 모터 영역(supplementary motor area)
- SEF : 보조 눈 필드(supplementary eye field)
- SNr : 흑색질 그물부(substantia nigra pars reticulata)
- TS : 뚜렛 증후군(Tourette’s syndrome)
- VApc : 시상의 복측전핵(ventral anterior nucleus of the thalamus, pars parvocellularis)
- VAmc : 시상의 전 복측전핵, 거대세포부(ventral anterior nucleus of the thalamus, pars magnocellularis)
- VLm : 시상의 복외측핵, 내측부(ventrolateral nucleus of the thalamus, pars medialis)
- VLo : 시상 하부의 복외측핵, 구부(ventrolateral nucleus of the thalamus, pars oralis)
- VLcr : 시상의 측두 핵, 대퇴 동맥, 구부분절(ventrolateral nucleus of the thalamus, pars caudalis, rostral division)
- VS : ventral striatum(복측선조체)
기저핵 – 파킨슨병에서 시상막 모터 회로의 전반적인 활동에 대한 변화
검은색 화살표는 억제 연결을, 파란색 화살표는 흥분성 연결을 나타냅니다. 두께의 화살표는 그들의 추정된 활동에 대응합니다.
- CM : 중심정중핵(centromedian nucleus)
- Dir. : 직접 경로(direct pathway)
- D 1 , D 2 : 도파민 수용체 아형(dopamine receptor subtypes)
- Indir. : 간접 경로(indirect pathway)
- PPN : 대뇌각교뇌 핵(pedunculopontine nucleus)
- SNc : 흑질 치밀부(substantia nigra pars compacta)
- STN : 시상핵(subthalamic nucleu
2 Responses
[…] • Basal ganglia의 기능은 어떤 목적 있는 활동을 수행할 때 적절한 운동 프로그램을 탐색하여 선정하는 것이다. 그렇기 때문에 바닥핵에 병변이 있을 때 나타나게 된다. • 신경전달물질인 도파민의 결핍. 파킨슨병에서 흔히 나타난다. 휴식 손발 떨림. […]
[…] 해낼 수 있게 됩니다. 이러한 운동 학습과 관련된 부분이 바로 소뇌와 바닥핵 입니다. 그중에서 소뇌와 소뇌의 운동학습에 대해서 한번 알아보려고 […]