대뇌는 좌우반구와 양반구를 신경섬유로 연결하는 뇌들보로 구성되어 있습니다. 대뇌의 바깥층에서 뇌의 중추적인 역할을 하는 대뇌피질은 대뇌겉질이라고 하기도 합니다. 대뇌피질에는 많은 기능들이 통합되어 상호작용을 합니다. 이마엽은 운동기능, 관자엽은 청각, 마루엽은 몸감각영역, 뒤통수엽은 시각영역을 담당합니다. 또한 각 기능들의 감각을 통합하여 과거의 경험과 감각을 기억들을 합쳐서 이해하게 되는 연합영역을 거쳐 본 영역에 전달되게 됩니다. 즉, 연합영역이 실질적인 고위기능을 한다고 생각할 수 있습니다. 이 블로그를 통해서 각 영역들의 기능에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다. 뇌의 각영역에는 브로드만의 번호가 있습니다. 브로드만의 위치번호로 우리는 각 번호가 해당하는 영역에 대해 이해할 수 있습니다.
일차운동영역(primary motor area)
일차운동영역은 영어로 Primary motor area라고 합니다. 일차운동영역은 대뇌피질의 브로드만 영역 4번에 위치해 있으며 중심고랑을 기준으로 앞쪽에 위치해 있습니다. 이 영역은 뼈대근육을 지배하는 운동 중추입니다. 일차운동영역에 있는 피라미드세포 (추체세포, Pyramidal)에서 나오는 날신경섬유라고 합니다. 대뇌피질에 있는 일차운동영역은 머리에서부터 발끝까지 인체의 특정부위를 담당하는 영액이 결정되어 있다. 각 영역마다 얼굴이나 손 팔, 다리 등 정밀한 움직임을 해야 하는 운동영역은 넓어 정교하지만 다리 같은 부위는 좁은 영역에서 담당하여 큰 동작들이 많이 발생하게 된다. 일차 운동영역에는 Type1 근육들이 속해있습니다. 즉, 자세를 유지하는 큰 근육들의 움직임을 담당합니다.
전운동영역(premotor area)
전운동영역은 영어로 premotor area라고 합니다. 일차운동영역의 앞쪽에 위치한 영역으로 브로드만 영역 6,8이 위치합니다. 전 운동영역에서는 무의식적인 운동이나 긴장을 지배하며 언어, 고개돌림 등 자연스럽게 이루어지도록 도와준다. 전운동영역은 피라미드 외로(추체외로, extrapyramial)라고 합니다. 전운동영역은 복잡한 운동에 필요한 근육들의 수축과 이완을 사전에 기획하여 일차운동영역에 제공하는 역할을 합니다. 전운동영역에는 Type2 근육이 포함되어 있습니다. 그렇기 때문에 자세를 안정화시키는 근육들을 이야기합니다.
감각영역
감각영역은 중심고랑을 기준으로 뒤에 위치한 감각영역으로 몸감각영역이라고 하기도 합니다. 브로드만영역의 3,1,2에 위치합니다. 일차몸감각영역은 근육이나 관저에서 일어나는 운동감각 흥분과 피부에서 시작되는 통각이 일차몸감각영역으로 전달됩니다.
이러한 뇌의 기능들이 통합적으로 잘 일어나고 있는지 확인하기 위한 방법에는 컴퓨터단층촬영(CT), 자기 공명영상(MRI), 대뇌의 활동에 따라 나타나는 전기적 변화를 기록하는 것을 뇌전도(EEG)라고 합니다. 수면은 자극으로 깨어날 수 있는 무의식의 상태를 이야기하지만 외부의 강한 자극에도 일어날 수 없는 무의식의 상태를 혼수라고 이야기합니다. 대뇌는 좌우뇌반구의 차이가 납니다. 대뇌의 반구는 오른쪽과 왼쪽이 서로 반대쪽 팔다리의 운동과 감각을 담당합니다. 왜냐하면 좌뇌에서 내려오는 신경로가 내려오면서 숨뇌에서 크로스 되기 때문입니다. 하지만 예를 들어 왼쪽 얼굴에서 마비가 나타난다면 좌뇌의 문제이고, 왼쪽 팔다리의 마비증상이 보인다면 오른쪽 뇌의 문제가 생긴 것으로 알 수 있습니다. 좌뇌반구의 경우 말하기나 수학과 같은 논리적인 것을 잘하며 우뇌반구의 경우 그림 그리기 같은 시공간 능력이 더 우세하다고 합니다. 또한 일상생활에서 대화를 할 때는 일차감각영역에서 청각과 시각영역에서 받아들여 연합영역에서 해석하는데 그중 베르니케 영역이 가장 중요한 역할을 합니다. 이 부분이 발달이 잘 안 되면 언어장애(aphasia)가 올 수 있습니다. 해석된 언어정보가 이마엽의 브로카 영역으로 보내져서 적절한 언어를 구성한 다음 일차운동영역의 명령으로 발음이 되는 것입니다. 만약 브로카영역의 언어장애가 온다면 말을 하고 싶어도 못하지만 베르니케 영역의 언어장애가 온다면 말은 할 수 있지만 상황에 맞지 않는 말을 하거나 의사소통이 어려울 수 있습니다. 베르니케와 브로카영역이 합쳐져서 나타나는 언어장애를 Global aphasia라고 합니다. 마지막으로 기억은 단기기억과 장기기억으로 구분됩니다. 여기서 단기기억이 장기기억으로 전환되려면 기억강화가 필요하며 기억강화에는 해마와 편도핵이 관여합니다.
지금까지 대뇌피질의 기능에 대해 알아보았습니다. 뇌는 다양한 기능을 통해 우리의 일상생활이 가능하게 합니다. 다음 포스팅 때는 각 뇌의 기능에 대해 알려드리도록 하겠습니다. 감사합니다.