Neuroanatomy (신경해부학)
8강 - Sensory processing in the somatosensory system (체성신경계에서 감각 처리)
Touch and proprioception (촉각과 고유위치감각)은 피부에 있는 Cutaneous mechanoreceptors (기계적 감각 수용기)로부터 온다. 감각 신경은 수초화의 유형과 근육 신경의 종류, 피부 신경의 종류, 직경, 전도 속도에 따라 분류된다. 피부의 다양한 층에 다양한 수용체들이 있는데, 이에는 hair receptor, merkel disk receptor, pacinaian corpuscle 등이 포함된다.
Time course and receptive field
기계적 수용기에는 그림과 같이 Meissner’s corpuscle (마이스너 소체), Merkel cells (메르켈 세포), Pacinian corpuscle (파치니층판소체), Ruffini ending (루피니 소체)가 있다. 수용장이 국소화될수록 감각이 강렬하며 수용체가 피부 가까이에 위치해있다. 일정한 반응시간을 보이는 수용체가 있는 반면 민감하고 역동적인 수용체는 변화에 민감하다.
Receptive filed architecture for sensory nerves
수용체의 위치에 따라 수용체의 분포가 달라진다. 느리게 적응하는 깊은 층의 수용체들은 더 넓고 적게 분포하여 넓은 영역을 커버한다.
Somatotopic organization of sensory feedback
신체의 각 부위는 감각/운동 피질의 특정 부위와 연결되어 있는데, 이를 sensory/motor homunculus로 표현한다.
감각 피드백은 척수의 dorsal root ganglion으로 들어가 medullar를 거쳐 pons로 간다. 그 후 midbrain을 지나 thalamus에 도달하여 시냅스를 형성하여 연관된 감각 피질로 도달한다.
Somatosensory cortex (체감각 피질)는 몇가지 영역으로 분류할 수 있는데 3a; 근육 수용기, 3b; 피부, 1; 피부 (빠르게 수용), 특징 추출과 방향, 2; 깊고 복잡한 촉각, 3D 지각, 5; 운동 감각 촉각 및 자세로 나눌 수 있다. 3a와 3b는 자극을 선명하게 하여 원래의 자극을 충실하게 받아들인다. 1와 2는 가장가리 감지, 운동 방향 감지, 물체 및 텍스쳐의 곡률 등을 포함한 더 추상적인 부분을 받아들인다. 영역 5는 피부, 근육 및 관절 수용체의 입력을 통합한다.
통증
통증은 first pain과 second pain으로 나뉘는데 first pain은 짧고 찌르는 듯한 감각이 국소화되어 나타나며 수초화된 Aδ 섬유로 매개된다. Second pain은 오래 지속되고 타는 듯하는 넓은 통증을 의미하는데 이는 수초화되지 않은 C섬유로부터 매개된다.
통증은 Spinothalamic tract을 통해 전달되며 이 경로로 인해 통증 정보는 척수의 dorsal root ganglion에서 시냅스를 형성하여 medullar로 전달되며 pons를 통해 midbrain을 통과하여 thalamus 에서 시냅스를 형성하여 somatic sensory cortex로 도달한다.
통증은 심각한 부상으로부터 몸을 보호하는 하나의 시스템으로도 생각할 수 있는데 통증의 주목할만한 점은 감정과의 연관성이다. 피질로 전달된 통증 신호는 감정과 연합된 뇌영역인 cingulate cortex, insular cortex, amygdala로도 연결된다.
Gate control theory
통증의 매커니즘을 설명한 이론으로 척수의 뿔에서 문이 열렸다 닫히는 것과 같은 통증의 강도를 조절하는 기전이 존재하며 또한 뇌에서 척수로 전달되는 신호에 통해서도 통증의 강도가 조절된다고 주장한다. 따라서, 통증의 주관적 경험은 척수의 신경에 의해 조절되며 통증이 피부 또는 기관에서의 단순한 자극 전달의 결과가 아님을 주장한다.
통증에 대해 생각해볼만한 한가지 증상은 Phantom limb (환상사지)이다. 이는 신체에서 절단되어 더이상 존재하지 않는 사지나 장기에서 통증을 느끼는 현상인데 이에 대한 한가지 설명은 사지와 연결되었던 신경들이 재결합을 하며 신경 회로를 구축하면서 발생한다는 것이다.
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