소뇌핵과 소뇌다리의 구조 및 기능

치아핵은 가장 크며 숨뇌의 아래올리브핵과 비슷한 모양으로 대뇌 의지운동 억제와 섬세한 손 운동에 관여하는 핵이다. 이 핵은 소뇌겉질 안에서 조롱박세포를 받고, 소뇌바깥으로부터 다리뇌소뇌로, 척수소뇌로, 올리브소뇌로 및 가쪽그물핵으로부터 들신경섬유들을 받는다. 위소뇌다리를 통해서 시상의 가쪽배쪽핵으로 날신경섬유들인 소뇌시상섬유를 보내며, 적색핵으로도 보낸다. 2개의 작은 세포덩어리로 되어 있는 둥근핵과 크고 쐐기 모양의 마개핵을 합쳐서 중간위치핵이라 한다. 항중력과 골격근의 고유감각에 관여하는 핵으로 적색핵으로부터 적색소뇌섬유를 받으며, 위소뇌다리를 경우하여 적색핵으로 소뇌적색섬유를 보내며 일부 날신경섬유는 시상으로 이어진다. 꼭지핵은 가장 안쪽에 위치하는 타원형의 핵으로 공간에서의 평형감각을 조절하는 데 관여한다. 여기에서 시작한 날신경섬유는 위소뇌다리 주위에서 위아래로 갈라져 오름섬유다발은 시상, 내림섬유다발은 안뜰핵으로 유입된다. 소뇌다리는 3쌍으로 뇌줄기와 소뇌를 연결시켜주는 뇌줄기의 부분이다. 위소뇌다리는 주로 소뇌에서 나가는 날신경섬유로 구성되어 있으며 중간뇌로 이어진다. 이와 달리 중간소뇌다리 및 아래소뇌다리는 각각 다리뇌와 숨뇌에서 시작하여 소뇌로 들어오는 들신경섬유로 구성되어 있다. 위소뇌다리는 소뇌핵에서 시작하여 중간뇌 아래쪽인 아래둔덕 수준에서 교차하여 중간뇌 적색핵이나 시상으로 연결하는 섬유다발이다. 위소뇌다리 교차 전에 병변이 있으면 같은 쪽의 운동협응에 결손이 발생하고 교차 후에 병변이 있으면 반대쪽의 결손이 발생한다. 중간소뇌다리는 소뇌다리 중 가장 크며 소뇌와 다리뇌를 연결하는 섬유다발이다. 중간소뇌다리는 들신경섬유로서 반대쪽 다리뇌핵에서 시작되어 소뇌로 들어가는 다리뇌소뇌섬유로 구성되어 있다. 다리뇌소뇌섬유들은 대뇌겉질에서 흥분을 다리뇌핵을 통해 전도 받는 섬유다발이다. 아래소뇌다리는 소뇌와 숨뇌를 연결하는 신경다발로 다양한 형태의 들신경과 날신경 섬유로 구성되며 고유감각과 자세 유지나 균형 같은 운동 안뜰기능을 통합한다. 신체의 고유감각은 뒤척수소뇌로를 거쳐 소뇌로 간다. 이 신경로는 아래소뇌다리를 거쳐 척수소뇌내에서 신경연접을 한다. 안뜰정보는 안뜰소뇌로를 거쳐 소뇌의 안뜰소뇌와 신경연접을 한다. 아래소뇌다리의 안쪽면에서 안뜰신경으로 계속되는 얇은 한 줄기의 신경다발을 곁밧줄모양체라고 한다. 이것은 타래결절엽과 꼭지핵에서 기원되어 안뜰신경핵으로 가는 유일한 날신경섬유인 꼭지숨뇌섬유와 반대의 들신경섬유의 혼합으로 구성되어 있다. 이로 인해 곁밧줄모양체는 안구운동과 균형을 조절하게 된다. 타래결절엽을 제외하고 소뇌는 기능적으로 안쪽에서 가쪽으로 별개의 연결과 기능을 가진다. 신경학적 연결에 따라 안뜰소뇌, 척수소뇌, 다리소뇌로 나뉜다. 안뜰소뇌는 타래결절엽과 일치하며 발생학적으로 가장 오래된 부분으로 어류와 양서류에서 소뇌를 이루는 원시소뇌와 일치한다. 숨뇌에 있는 안뜰신경핵으로부터 들신경섬유들을 받아 정보처리를 하여 다시 안뜰신경핵으로 날신경섬유를 낸다. 주로 균형과 공간감각에 참여하여 보행과 서있는 동안 신체평형을 유지시키고 조화로운 눈 움직임을 조절한다. 안뜰소뇌는 머리의 움직임과 중력에 대항하는 위치를 감지하는 반고리관과 평형모래로부터 감각정보를 받는다. 안뜰소뇌겉질에서 끝나는 이끼섬유는 안뜰핵 신경세포로부터 발생한다. 안뜰소뇌겉질은 또한 위둔덕과 줄무늬체에서 시작된 이끼섬유를 통해 시각입력을 받고 나중에는 다리뇌핵을 통해 전달된다. 안뜰소뇌의 조롱박세포는 안쪽과 가쪽의 안뜰핵 신경세포를 억제한다. 조롱박세포는 가쪽핵을 통해 안쪽과 가쪽안뜰척수로를 조절한다. 안뜰척수로는 주로 서 있을 때와 보행을 하는 동안 균형을 잡기 위해 몸통근육과 사지의 폄근을 조절한다. 안쪽안뜰핵의 억제성 투사는 안쪽가로섬유다발을 통해 눈의 움직임을 조절하고 머리와 눈의 움직임을 협응시킨다. 병변이나 질병으로 인한 이들 투사의 방해는 머리를 회전하는 동안 눈의 움직임을 조절하고 서 있거나 보행을 하는 동안 사지와 신체의 움직임을 조절하기 위해 안뜰 정보를 사용하는 능력에 영향을 미친다. 환자들은 서 있거나 보행을 하는 동안 다리를 넓게 벌림으로써 지지면을 넓혀 균형장애를 보상하게 된다. 환자들은 눈을 떴을 때와 감았을 때 다리를 불규칙적으로 움직이고 종종 넘어진다. 반면에 누워있을때 혹은 자신의 신체나 머리가 지지되어 있을 때는 팔과 다리를 정확하게 움직이는 데 어려움이 없다. 이러한 사실은 모든 움직임에서 사지를 조절할 수 없다는 것이 아니라 서 있을 때와 걸을 때 안뜰지시를 사용하는 데 주요한 문제가 있다는 것을 시사한다. 척수소뇌는 고등양서류, 파충류 및 조류에서 소뇌를 이루는 옛소뇌와 일치하며 정중면 부분의 벌레구역과 벌레곁구역에 해당된다. 대부분의 들신경정보를 척수(척수소뇌로 포함)와 그 밖에 삼차신경, 시각 및 청각계통으로부터 들어오는 감각입력을 받아 소뇌핵으로 들신경섬유를 보내고 소뇌핵에서 대뇌겉질과 뇌줄기로 날신경섬유를 보내 내림운동계를 조절한다. 벌레구역과 꼭지핵을 통한 척수소뇌부분은 내림운동신경로들 중에서 안쪽활동계를 조절하여 몸통과 몸쪽 근육들을 조절하는 반면, 벌레겉구역과 중간위치핵을 통한 척수소뇌부분은 가쪽활동계를 조절하여 먼 쪽 근육들을 조절한다. 그러므로 척수소뇌는 계속해서 일어나고 있는 팔다리의 움직임을 조절하는 중요한 역할을 한다.