뇌줄기의 구조와 기능 : 중간뇌·다리뇌·숨뇌의 해부학적 이해

중간뇌, 다리뇌, 숨뇌는 모두 외부구조가 특징적으로 구성되어 있으며, 내부구조와 기능에도 연관된다. 가로 절단면에서 보면, 뇌줄기의 내부구조는 가장 앞쪽 부분인 바닥부, 뇌줄기의 핵심부분인 뒤판, 가장 뒤쪽 부분에 위치한 지붕판 및 뇌실계로 이루어져 있다. 뇌줄기의 바닥부에는 운동과 관련된 내림신경로, 운동신경핵 등이 분포한다. 뒤판은 가장 큰 중간부분으로 그물체, 뇌신경핵, 척수에서 뇌로 감각정보를 보내는 오름신경로와 내림신경로 일부를 포함한다. 지붕판은 주로 중간뇌 부근에서 중간뇌수도관과 넷째뇌실의 지붕을 형성하며 덮개가 있다. 덮개는 위둔덕, 아래둔덕이 있고 눈 근육과 머리운동을 조절하는 반사중추와 청각전도로의 중계핵이다. 뇌줄기의 가장 위쪽 부분으로 사이뇌와 다리뇌 사이에 잘록한 모양으로 위치한다. 내부에 중간뇌수도관이 있어 셋째뇌실과 넷째뇌실을 연결하고 있으며, 앞쪽에서부터 바닥부, 뒤판, 덮개로 불리기도 하는 지붕판으로 구성된다. 중간뇌의 앞쪽면은 대뇌다리라고 불리는 돌출된 섬유 다발이 특징적이다. 앞쪽 부분은 대뇌다리로 구성되고 겉질뇌줄기로와 겉질척수로의 내림신경로의 운동 정보를 전달한다. 대뇌다리 뒤에는 흑색질이 위치하며, 바닥핵 회로를 이루는 한 부분으로 도파민을 분비하여 꼬리핵과 조가비핵으로 보내주는 역할을 담당한다. 대뇌다리 사이의 대뇌다리사이오목에서는 눈돌림신경이 나온다. 중간뇌 중간에 위치한 뒤판은 덮개 앞쪽에 위치하여 셋째뇌실과 넷째뇌실을 연결하는 중간뇌수도관과 주위에 있는 뇌수도관주위회백질, 눈돌림신경, 도르래신경의 핵, 감각정보와 관련된 전도로, 적색핵, 위소뇌다리, 다리다리뇌핵이 위치하고 있다. 뇌수도관주위회백질은 주로 통증을 억제하며 위협, 감정에 대한 자율 및 운동 반응을 조절한다. 중간뇌수도관 앞쪽에 눈돌림복합체는 눈바깥근육을 조절하는 눈돌림운동신경핵과 동공괄약근과 모양체근육의 부교감 신경적 조절에 관여하는 덧눈돌림신경핵으로 구성하며, 눈돌림복합체의 아래쪽에는 눈을 움직이는 근육 중 하나인 위빗근을 조절하는 도르래신경핵이 위치한다. 몸 감각 정보를 전달하는 경로인 척수시상로와 안쪽섬유띠가 숨뇌와 다리뇌를 유사한 위치에서 경유하여 시상으로 올라가고, 위소뇌다리는 소뇌와 연결되어 정보를 전달한다. 적색핵은 소뇌와 대뇌로부터 정보를 받아들이고 소뇌와 척수를 통하여 그물체로 전달하는 역할을 한다. 적색핵에서 시작하여 척수로 운동 명령을 전달하는 적색척수로는 일부 자발적인 운동에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중간뇌의 부위는 위둔덕과 아래둔덕 및 덮개앞영역으로 구성된다. 위둔덕은 시각 자극에 따른 눈과 머리의 위치를 반사적으로 조정하는 일종의 반사중추이며, 아래둔덕은 청각정보를 달팽이핵에서 받아 안쪽무릎체로 전달한다. 덮개앞영역은 눈의 동공반사, 공감빛반사, 조절반사에 관여한다. 아래둔덕 바로 아래에는 도르래신경이 나오는데, 뇌신경 중 유일하게 뒤쪽면에서 나오는 신경이다. 다리뇌는 중간뇌와 숨뇌 사이에 위치한다. 앞쪽 면은 부풀어 오른 모양이며, 뒤쪽 면은 넷째뇌실에 접해있으며 세 개의 소뇌다리를 특징으로 한다. 중간뇌를 거친 신경로들은 다리뇌에서 특별한 변함없이 연속되어 아래로 이어지고 겉질다리뇌로와 일부의 겉질뇌줄기로는 다리뇌에서 연접한다. 다리다리뇌핵은 보행의 시작과 끝에 매우 중요한 역할을 하는 곳으로 바닥핵과의 연접을 통해 기능이 조절된다. 겉질다리뇌로는 다리뇌핵에서 연접하여 중간소뇌로다리를 통해 소뇌로 연결되고, 겉질뇌줄기로는 삼차신경세포와 얼굴신경핵과 연접을 이룬다. 다리뇌의 바닥면의 부풀어 오른 부분에는 다리뇌핵, 가로섬유, 내림신경로 중 운동과 관련된 성분을 포함한다. 가로섬유는 다리뇌핵에서 시작하여 반대쪽 소뇌반구로 연계된다. 내림신경로 중 운동경로는 주로 피라미드와 관련되는데, 겉질뇌줄기로는 숨뇌까지 연결되고, 겉질척수로는 척수의 운동핵으로 연결된다. 삼차신경은 중간소뇌다리 높이의 바닥 다리뇌에서 나온다. 갓돌림신경은 숨뇌와 다리뇌가 만나는 높이의 바닥 다리뇌 중간 부위에서 나온다. 얼굴신경과 속귀신경은 갓돌림신경의 바깥쪽에서 나온다. 다리뇌의 뒤쪽면은 넷째뇌실의 바닥을 마름오목이 형성하고 지붕은 소뇌와 위소뇌다리가 덮게 된다. 또한 뒤판, 그물체, 자율신경로, 안쪽세로다발, 삼차신경, 갓돌림신경, 얼굴신경의 핵이 위치한다. 특히 삼차신경핵과 얼굴신경핵은 얼굴의 감각 제공, 눈의 가쪽 돌림 조절 얼굴과 씹기 근육 조절에 관여한다. 숨뇌는 위쪽으로는 다리뇌와 아래쪽으로는 척수로 연결되는 뇌줄기의 가장 아래부위에 위치한다. 앞정중틈새, 앞가쪽고랑, 뒤가쪽고랑, 뒤중간고랑, 뒤정중틈새 등의 척수의 고랑이 숨뇌로 이어지는 경향을 보인다. 숨뇌의 뒤쪽의 V자 모양의 빗장을 기준으로, 넷째뇌실을 형성하기 위해 중심관이 열린 부분인 위 숨뇌와 닫힌 부분으로 척수의 중심관과 연결된 아래 숨뇌로 나눌 수 있다. 아래숨뇌의 앞정중틈새에서 바깥쪽으로 위치한 수직으로 부푼 한 쌍의 피라미드는 대뇌겉질에서 내려오는 신경섬유인 겉질척수로, 겉질숨뇌로의 내림운동신경 섬유가 포함되어 있다. 겉질척수로는 대뇌겉질에서 시작하여 척수의 앞뿔에 도착하여 하위운동신경세포와 연접을 형성하는데, 거의 대부분의 겉질척수로의 신경섬유는 숨뇌의 아래쪽 부분에서 중앙을 가로지르는 피라미드 교차를 한다. 반면에, 겉질숨뇌로는 뇌줄기의 양쪽 바깥쪽의 뇌신경핵에서 하위운동신경세포로 이어진다.