Neuroanatomy (신경해부학)
15강 – Vestibular system (전정 신경계)
Vestibular system은 우리를 외부 환경과 연결시켜주는 시스템이다. 전정 신경계는 두 개의 큰 부분으로 나뉠 수 있다. 먼저 Otolith organs (이석 기관)는 머리의 방향에 관여한다. 이 기관은 머리의 정향, 중력 등에 대한 정보를 중추신경계로 보낸다. 3개의 Semicircular canals (반고리관) 는 위치 관련 움직임에 관여하는 직교하는 동그란 관이다. 전정 기관에는 endolymphatic (림프액) 라는 액체가 차있다. Otolith organs의 Saccule (구형낭)과 Utricle (난형낭)은 머리의 기울임을 감지한다. 머리를 기울거나 몸의 위치가 변하면 Otolith가 기우는데 이는 유모 세포를 자극하여 활성화시킨다. 반고리관도 유사한 역할을 수행하는데 세 구조의 차이는 Saccule 는 sagittal plane에 선형적으로, Utricle 는 horizontal plane에 선형적으로 Semicircular canal은 3개의 직교면에 가속적으로 반응한다는 점이다.
Vestibular organs은 특정한 vestibular nuclei를 투사하는데 lateral nucleus는 이석 기관과 반고리관으로부터 lateral vestibulospinal tract으로 연결되어 있으며 자세와 운동 조절에 관여한다. Descending nucleus는 소뇌, 망양체, 척수, 반대편 전정기관 핵 등에 대한 입력인데 전정 기관과 운동 정보를 통합하는 역할을 한다.
머리와 몸의 방향을 표상하는 것은 걷기, 경사로 내려가기 등과 같은 과제에서의 운동 조절에 매우 중요하다. 먼저 목 내부 근육의 근육 방추 수용체는 몸과 머리의 상대적 위치를 알려준다. 외측 전정 핵은 이석과 목의 신호로부터의 정보를 통합한다. The vestibulospinal tract은 이러한 정보를 척수로 보낸다. 이는 사지 자세에 영향을 끼칠 수 있으며 긴장성 목 반사 (tonic neck reflex) 나 전정기관 반사 (tonic vestibular reflex) 를 불러올 수 있다.
경사로를 올라가는 것과 내려가는 것은 다른 자세와 운동을 요구한다. 고관절 신근은 오르막을 걷는 동안 추진력을 주며 걷는 동안 억제된다. 고관절 굴곡근은 내리막에서 앞으로 넘어지거나 움직임을 제동하는 것을 억제하기 위해 활성화된다. 위치 정보는 Spinal pattern generator를 조정하도록 신호를 보낸다. 이러한 신호는 머리와 몸의 방향을 유지하기 위한 자세 조절에 사용되며 또한 근육 활성화를 조절하기 위해 일정한 운동 패턴을 재형성 한다.
The vestibulo-ocular reflex (전정안 반사, VOR)는 머리가 움직일 때 외부 이미지를 망막에 가능한 오랫동안 유지할 수 있도록 안구의 움직임에 관여하는 자동적 반사이다. 구체적으로, 머리 운동의 반대 방향으로 안구 운동을 일으켜 물체의 상이 망막에 안정적으로 응시되도록 한다. 회전 운동에 대한 전정안 반사(angular VOR)는 반고리관에 의해서, 선형 운동에 대한 전정안 반사(linear VOR)는 난형낭과 구형낭에 의해 일어난다. 전정안 반사는 소뇌에 의해서 조정된다.
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